Атомарные свопы (также известные как межблокчейновые обмены) представляют собой процесс обмена одной криптовалюты на другую без необходимости доверия к третьей стороне. Эти свопы полностью устраняют риск контрагента и минимизируют возможность кражи, обеспечивая безопасный и прямой обмен.
Атомарные свопы упрощают одноранговый (P2P) обмен криптовалютами на разных блокчейнах. Благодаря использованию смарт-контрактов, отпадает необходимость в централизованных посредниках, и обмен может происходить как в пределах одной цепочки, так и между разными распределёнными сетями.
В 2012 году Дэн Лаример, создатель EOS и Steemit, запустил P2P-сеть под названием P2PTradeX, которую многие считают основополагающим предшественником современных атомарных свопов.
В 2017 году был успешно проведен первый обмен Bitcoin (BTC) и Litecoin (LTC) вне сети, что привлекло внимание широкой аудитории к перспективам этой новой технологии. С тех пор несколько стартапов, ориентированных на криптовалюты, начали внедрять технологию атомарного обмена, среди них Komodo и Lightning Labs.
Выполнение атомарных свопов не требует от пользователя навыков разработки блокчейн-программного обеспечения. Децентрализованные криптобиржи, такие как Uniswap и PancakeSwap, значительно упрощают процесс, позволяя пользователям подключить свой криптокошелек к бирже и начать обмен.
Что такое атомарные свопы
С начала 2017 года атомарные свопы вызвали значительный интерес в криптосообществе, а в особенности для новичков. В отличие от децентрализованных бирж, они используют новый криптографический протокол, позволяющий двум сторонам безопасно обмениваться биткойнами или другими цифровыми активами без риска потери средств. Работают через криптографически защищенный эскроу-счет, который автоматически возвращает монеты пользователям, если обмен не состоится. Даже если торговля прерывается, обе стороны получают свои средства обратно.
Протокол и шлюз
Для безопасного проведения транзакций между пользователями на разных блокчейнах требуются специальные протоколы. Одним из таких блокчейн-протоколов является Waves, который поддерживает крупномасштабные атомарные свопы между различными блокчейнами. Этот протокол позволяет отправлять и принимать токены через разные блокчейны. Например, когда Алиса отправляет 1 BTC Бобу, а он отправляет ей 77 ETH в ответ, система должна быть способна безопасно хранить оба типа токенов, что и является истинным атомарным свопом.
В отличие от этого, некоторые биржи предоставляют пользователям единый пароль для доступа к нескольким видам криптовалют в одном кошельке, используя другой механизм. В этих случаях на серверной стороне создаются новые кошельки согласно требованиям пользователя и связываются с его профилем и паролем. Это не является настоящим атомарным свопом, так как отсутствует межцепочечная связь.
В интервью Итан Хейлман, основатель Commonwealth Crypto и научный сотрудник Boston University, специализирующийся на исследованиях и разработках технологии блокчейн, отметил:
«Хотя протоколы межцепочечных атомарных свопов для блокчейнов, таких как биткойн, известны уже много лет, очень мало было сделано для того, чтобы сделать такие свопы практичными и удобными для трейдеров. На данный момент я не знаю ни одного программного обеспечения, которое позволяло бы пользователям легко выполнять свопы между различными блокчейнами».
Как работают атомные свопы
Атомарные свопы используют технологию хэш-контрактов с временной блокировкой (HTLC), представляющую собой смарт-контракт, который "блокирует" транзакцию и требует подтверждения обеих сторон для завершения обмена.
HTLC обеспечивает две функции безопасности:
- Технология HashLock позволяет заблокировать контракт с помощью специального ключа, доступ к которому имеет только владелец монет. Внесенная монета может быть разблокирована только с использованием этого уникального ключа, представляющего собой специальный фрагмент данных.
- Механизм TimeLock гарантирует, что транзакция будет завершена в течение определенного периода времени. Если транзакция не завершается вовремя, средства возвращаются владельцу монет. Этот механизм обеспечивает дополнительную безопасность, гарантируя, что даже если сделка не будет завершена немедленно, средства вкладчика будут в безопасности и возвращены в случае неудачи.
Шлюзовые системы
Системы шлюзов действуют как мосты для обмена токенами. Традиционно каждая шлюзовая система поддерживает только один вид токенов, что требует создания отдельной системы для передачи других типов токенов. Этот процесс является избыточным и увеличивает затраты на газ. Атомарные свопы предлагают заменить множество шлюзовых систем единой системой, способной передавать любые типы токенов.
Шлюзы обычно упрощают интеграцию токенов на различных биржах, которые поддерживают сторонние узлы или используют собственные блокчейны. Такие системы часто называют платежными шлюзами. Команда разработчиков платформы Waves работает над созданием сети, способной управлять системами шлюзов, что упростит участие в атомарных свопах с крупными блокчейнами, такими как Ethereum.
Итан Хейлман отметил, что подход платформы Waves имеет свою ценность, но также указал на существующие проблемы безопасности, которые разработчикам предстоит решить и усовершенствовать. Он подчеркнул, что протоколы атомарного свопа, способные обрабатывать операции с цифровыми активами в биткойне, лайткойне и других публичных блокчейн-сетях, хорошо изучены и высоко безопасны.
Принцип работы атомарного свопа
Принцип работы атомарных свопов был впервые описан Тиером Ноланом в 2013 году следующим образом:
«Предположим, у Алисы есть 200 Litecoin, и она хочет обменять их на 1 Bitcoin. У Боба есть 1 Bitcoin, и он хочет получить 200 Litecoin. Они хотят провести сделку, но, не доверяя друг другу, не хотят быть первыми, кто отправит свои монеты, опасаясь, что второй участник может не выполнить свою часть сделки.
Для решения этой проблемы Алиса и Боб используют атомарные свопы. Они используют хэшированные, заблокированные по времени контракты, которые расширяют возможности мультиподписей и временных блокировок. Эти контракты реализуются с помощью базового скриптового языка, встроенного в код Bitcoin и многих альткоинов, таких как Litecoin.
Проще говоря, Алиса и Боб совершают две транзакции на разных блокчейнах: одну на блокчейне Bitcoin и одну на блокчейне Litecoin. Транзакция Боба отправляет 1 BTC Алисе, но она может получить этот биткоин только если знает секретное число. Транзакция Алисы отправляет 200 LTC Бобу, но также требует знания другого секретного числа.
Первое секретное число создается Бобом, который отправляет монеты. Это число используется для генерации криптографического хэша, что создает условия для проверки платежа. Чтобы Алиса смогла получить 1 BTC от Боба, она должна предоставить это же секретное число, использованное для создания хэша.
Таким образом, даже несмотря на то, что транзакции происходят на разных блокчейнах, они эффективно связаны. Боб просто следит за блокчейном Bitcoin, чтобы удостовериться, что Алиса получила свой 1 BTC, прежде чем он сможет получить свои 200 LTC».
Примеры использования
Проект на блокчейне Waves, Primalbase, внедрил межцепочечные атомарные свопы для упрощения криптоплатежей. Они создали Etherswap, единую шлюзовую систему для передачи токенов ERC20 и WAVES. Etherswap действует как шлюзовая система, позволяющая проводить транзакции между двумя различными блокчейнами без необходимости создания отдельных шлюзов для каждого.
Etherswap – это система, которая обеспечивает передачу токенов между блокчейном Ethereum (контракт ERC20) и блокчейном Waves. Она позволяет конвертировать токены Primalbase (PBT) из формата Waves в токены ERC20 и наоборот.
Для упрощения процесса в каждый блокчейн интегрируются соответствующие кошельки. Кошелек Ethereum ERC20 принимает токены ERC20 (в данном случае ERC20 PBT), а кошелек Waves принимает токены Waves (в данном случае PBT, совместимые с Waves). Токены на обоих блокчейнах являются отдельными активами, но их выпуск контролируется эмитентом.
Таким образом, PBT становится шлюзовым токеном, который может передаваться между двумя блокчейнами – Waves и Ethereum.
Процесс обмена токенов работает следующим образом:
- Пользователь создает транзакцию для отправки токенов на адрес Waves или Ethereum. Для отправки токенов на адрес Ethereum, пользователь должен иметь токены в своем кошельке Waves и наоборот.
- Чтобы отправить токены, совместимые с Waves, в Ethereum, пользователь отправляет токены на указанный адрес кошелька Ethereum и наоборот.
Ранее для обмена токенов между разными блокчейнами (например, биткойн на эфир) требовалось использовать биржи или сервисы. С внедрением атомарных свопов транзакции стали полностью одноранговыми, исключая необходимость посредников. Это более безопасно, чем децентрализованные биржи (DEX), которые могут быть скомпрометированы и перенаправить средства, отправленные на горячие кошельки для торговли.
Атомарные свопы обещают полностью устранить риск контрагента и исключить возможность кражи. Такие системы, как описанные выше шлюзы, не являются биржами, блокчейнами или платежными системами. По словам Итана Хейлмана, атомарные свопы особенно полезны для торговли без риска контрагента:
«Вы можете использовать атомарные свопы с межцепочечными блокчейнами для децентрализованного обмена. Однако я считаю, что они особенно подходят для того, чтобы пользователи могли торговать на централизованной бирже, устраняя риск взлома или закрытия контрагента. Централизованные биржи обеспечивают высокий объем торгов, что позволяет быстро проводить сделки, поддерживать ликвидность и обеспечивать точные цены. Именно по этим причинам Commonwealth Crypto сотрудничает с централизованными биржами».
Etherswap, Commonwealth Crypto, Primalbase и Waves являются пионерами в применении атомарных свопов. Эти проекты начали совершенствовать инфраструктуру вокруг этой технологии, чтобы повысить удобство использования и способствовать её принятию на криптовалютном рынке.
