Что такое атомарные свопы?

Атомарный своп (atomic swap) — это операция по обмену одной криптовалюты на другую, которая может быть реализована мгновенно без необходимости полагаться на требующую доверия третью сторону (посредника) в лице биржи или обменной платформы. В результате контроль над сделкой осуществляют исключительно участвующие в ней стороны.

Атомарные свопы могут осуществляться как ончейн, то есть напрямую между блокчейнами разных криптовалют, так и офчейн – за пределами блокчейна. Первый такой обмен был совершен 19 сентября 2017 года между криптовалютами Decred и Litecoin.

Процесс обмена криптовалют на биржах и других специализированных платформах до сих пор может отнимать достаточно много времени и часто связан с завышенными комиссиями. Кроме того, не все биржи поддерживают все монеты или нужные торговые пары, в результате чего трейдер, желающий обменять одну криптовалюту на другую, сталкивается с вынужденной необходимость дополнительных конверсий.

Для решения этих проблем, включая упомянутые риски доверия третьей стороне, и была разработана технология атомарных свопов. Впервые она была описана еще в 2013 году, однако лишь недавно стала реализовываться на практике.

При осуществлении атомарных свопов используется контракт хеширования с блокированием по времени (HTLC). Как следует из названия, HTLC представляет собой временной смарт-контракт, включающий в себя генерирование криптографической хеш-функции, которая может быть верифицирована участниками обмена.

Иными словами, HTLC требует, чтобы получатель платежа до истечения установленного срока подтвердил получение средств путем генерирования криптографического подтверждения платежа. В противном случае транзакция признается недействительной, а средства возвращаются отправителю.

Алиса имеет 100 LTC, которые она хочет обменять на эквивалентное количество BTC. Традиционный механизм предполагает, что Алиса отправляется на биржу, пополняет свой счет и выставляет ордер на продажу своих монет LTC. В случае с атомарным свопом Алиса может напрямую обменять свои LTC на BTC, нужное количество которых есть у Боба.

Алиса как инициатор транзакции создает адрес контракта, который можно сравнить с банковской депозитной ячейкой. На этом адресе хранятся LTC Алисы в процессе свопа. Для его открытия требуется подпись Боба, а также сгенерированное Алисой число. Очень важно, чтобы на данном этапе Алиса не делилась этим числом с Бобом, так как тогда тот сможет открыть ячейку и забрать все находящиеся там средства еще до того, как будет завершен своп.

Следующим шагом Алиса придумывает секретное число и создает его хеш. Хеш действует как замок, в то время как секретное число является ключом. Боб просматривает адрес контракта от Алисы, убеждается, что все в порядке, после чего создает свою собственную ячейку с тем же ключом. Для этого Алиса отправляет Бобу созданный ранее хеш, однако для открытия ячейки ему нужна подпись Алисы.

Начиная с этого момента Алиса имеет ключ, а также возможность подписать ячейку Бобу и, следовательно, выкупить средства, привязанные к адресу. После этого Бобу передается необходимое ему секретное число, которое он вплоть до этого момента не знал. Это секретное число Боб может использовать, чтобы открыть ячейку Алисы и забрать полагающиеся ему средства.

Как видно, HTLC структурирует транзакцию таким образом, что для обеспечения успешного завершения обмена стороны зависят друг от друга. Транзакции создаются таким образом, что в случае, если по каким-то причинам сделка прекращена, все средства возвращаются их владельцам через определенный период времени, установленный каждой стороной.

Вопреки широко распространенному заблуждению, технология Lightning Network не является обязательным условием для успешного осуществления атомарных свопов, однако она может сделать процесс обмена более простым, быстрым и эффективным.

Как и атомарные свопы, Lightning Network использует контракты хеширования с блокированием по времени, разница в том, что в то время как атомарные свопы связывают блокчейны, Lightning Network связывает платежные каналы. Этот метод предполагает, что Алиса и Боб открывают платежный канал с Кэрол и осуществляют обмен через Кэрол без необходимости ей доверять.

Один и тот же основополагающий механизм означает, что интегрировать Lightning Network в атомарные свопы достаточно просто, в результате чего различные Lightning-сети могут быть связаны между собой в разных блокчейнах. Благодаря этому участник свопа, который открывает платежные каналы на обоих блокчейнах, может выступать в роли платежного процессинга или, например, децентрализованной биржи альткоинов.

Ончейн (on-chain) атомарные свопы происходят непосредственно в блокчейнах обмениваемых криптовалют, которые для успешного обмена, помимо поддержки HTLC, также должны использовать один и тот же алгоритм хеширования.

Офчейн (off-chain) атомарные свопы позволяют проводить обмен монет вне блокчейна, являясь расширением Lightning Network.

Первые успешные обмены с использованием технологии атомарных свопов были проведены между Litecoin и Decred, Vertcoin и биткоином. Они, возможно, и привлекли повышенное внимание сообщества, однако одними этими криптовалютами дело не ограничивается.

Следует отметить, что для успешного осуществления атомарных свопов в их первоначальной имплементации пользователю необходимо скачать блокчейны обеих валют. Для среднестатистического пользователя этот процесс с практической и технической точки зрения совсем неудобен.

Однако решение этой проблемы уже найдено, и есть вероятность того, что в скором времени оно станет доступно широкому кругу пользователей. Так, над созданием собственной децентрализованной биржи BarterDEX работает проект Komodo. В частности, его разработчики успешно провели атомарный своп при помощи сервера Electrum, который позволяет взаимодействовать с криптовалютой без необходимости скачивать весь блокчейн.

Более того, команда Komodo заявляет, что после того, как успешно связала блокчейны биткоина и Ethereum, а также имплементировала поддержку токенов формата ERC-20, их биржа BarterDEX теперь поддерживает p2p-обмены между 95% всех существующих монет и токенов.

Другие известные проекты, активно работающие над практической реализацией концепции атомарных свопов, — это Blocknet, который ставит перед собой задачу создания интернета блокчейнов на основе технологии Xbridge, Altcoin.io, работающий над созданием децентрализованной биржи на основе технологии Plasma и кошелька со встроенными функциями атомарных свопов, и Atomic Wallet.

В отслеживании того, насколько та или иная криптовалюта близка к поддержке атомарных свопов с другим активом, поможет, например, такой ресурс, как swapready.net.