Wat zijn atomic swaps?

Basis

Cross-chain handel, ook bekend als atomic swaps, is een techniek die het snelle uitwisselen van twee verschillende cryptocurrencies op verschillende blockchain-netwerken mogelijk maakt. Atomic swaps zijn peer-to-peer transacties tussen diverse blockchains, waardoor gebruikers direct munten uit hun crypto-wallets kunnen ruilen via slimme contracten.

Hoewel het concept van cross-chain handel al jaren wordt besproken, beschreef Tier Nolan in 2013 voor het eerst een compleet atomic swap-protocol. Daniel Larimer introduceerde in 2012 een trustless uitwisselingsprotocol genaamd P2PTradeX, dat door sommigen als voorloper van atomic swaps wordt gezien.

Verschillende ontwikkelaars experimenteerden in de jaren daarna met atomic swap-protocollen, en er is bewijs dat de Bitcoin-, Litecoin-, Komodo- en Decred-gemeenschappen allemaal een belangrijke rol speelden in het proces.

Vanaf 2014 duurde het drie jaar voordat peer-to-peer atomic swaps algemeen bekend werden bij het publiek. Deze bekendheid was voornamelijk te danken aan succesvolle swaps tussen LTC/BTC en DCR/LTC.

Hoe werken atomic swaps?

Atomic swap-protocollen voorkomen valsspelen door betrokken partijen. Om uit te leggen hoe ze werken, stel dat Alice haar Litecoins wil ruilen voor Bobs Bitcoins. Alice stort eerst haar LTC in een contractadres dat als kluis fungeert en genereert een sleutel om toegang te krijgen. Vervolgens deelt ze een cryptografische hash van deze sleutel met Bob. Bob kan de LTC niet opvragen omdat hij alleen de hash van de sleutel heeft, niet de sleutel zelf.

Bob maakt daarna een andere kluis (contractadres) waar hij zijn BTC stort, gebruikmakend van de door Alice verstrekte hash. Alice moet dezelfde sleutel gebruiken om de BTC op te eisen, waardoor ze die sleutel aan Bob onthult met de speciale functie die hashlock heet. Zodra Alice de BTC opeist, kan Bob de LTC opeisen en is de swap voltooid.

De term "atomic" betekent dat deze transacties volledig plaatsvinden of helemaal niet. Als een van beide partijen niet meewerkt, wordt het contract geannuleerd en keren de fondsen automatisch terug naar hun eigenaren.

Atomic swaps kunnen op twee manieren plaatsvinden: on-chain en off-chain. On-chain swaps gebeuren op het netwerk van de valuta (zoals de Bitcoin- of Litecoin-blockchain). Off-chain swaps vinden plaats op een secundaire laag, met behulp van bidirectionele betalingskanalen zoals het Lightning Network.

Deze trustless handelssystemen gebruiken doorgaans slimme contracten met multi-signatures en Hash Timelock Contracts (HTLC).

Hash Timelock Contracts 

Atomic swaps vertrouwen op Hash Timelock Contracts om veilige transacties te garanderen. HTLC's gebruiken twee kernfuncties: een hashlock en een timelock. De hashlock zorgt ervoor dat fondsen niet besteed kunnen worden tenzij een bepaald stuk data wordt onthuld. De timelock zorgt ervoor dat het contract alleen binnen een specifiek tijdsbestek kan worden uitgevoerd. Deze combinatie van functies elimineert de noodzaak van vertrouwen tussen partijen en zorgt ervoor dat atomic swaps alleen volledig of helemaal niet kunnen worden uitgevoerd. HTLC's zijn een cruciaal onderdeel van het Bitcoin Lightning Network en een sleutelcomponent van atomic swaps.

Voordelen

Atomic swaps bieden meerdere voordelen dankzij hun gedecentraliseerde karakter. Ten eerste maakt het wegnemen van een gecentraliseerd platform of bemiddelaar cross-chain swaps mogelijk zonder dat partijen elkaar hoeven te vertrouwen. Daarnaast verhoogt het veiligheidsniveau doordat er geen derde partij is; gebruikers behouden hun fondsen in hun eigen wallets tijdens de ruil. De operationele kosten zijn ook lager vanwege lage of afwezige handelskosten. Ten slotte maken atomic swaps snellere uitwisselingen en grotere interoperabiliteit mogelijk, waardoor altcoins direct geruild kunnen worden zonder een tussenliggende munt zoals Bitcoin of Ethereum.

Nadelen

Atomic swaps hebben bepaalde vereisten die vervuld moeten zijn voor bredere adoptie. Een voorwaarde is dat de twee uit te wisselen cryptocurrencies hetzelfde hashing-algoritme moeten gebruiken (zoals SHA-256 voor Bitcoin) en compatibel moeten zijn met HTLC en andere programmeerbare functionaliteiten. Privacyzorgen worden ook geuit bij atomic swaps, omdat on-chain swaps en transacties gemakkelijk te traceren zijn op een blockchain-explorer, wat kan leiden tot inbreuken op de privacy van gebruikers. Een manier om dit risico te beperken is het gebruik van privacygerichte cryptocurrencies om blootstelling te verminderen. Sommige ontwikkelaars onderzoeken echter het gebruik van digitale handtekeningen in atomic swaps als een betrouwbaardere oplossing voor dit probleem.

De betekenis van atomic swaps

Atomic swaps zijn een veelbelovende technologie die de cryptocurrency-ruimte zou kunnen veranderen. In tegenstelling tot gecentraliseerde beurzen maken atomic swaps cross-chain handel mogelijk zonder de tussenkomst van een derde partij. Gecentraliseerde beurzen, hoewel momenteel de meest populaire methode om cryptocurrencies te verhandelen, hebben meerdere problemen die atomic swaps mogelijk kunnen oplossen.

Zo zijn gecentraliseerde beurzen kwetsbaarder voor hacks omdat ze veel waardevolle bronnen op één plek bewaren. Daarnaast worden deze beurzen beheerd door mensen die fouten kunnen maken of slechte beslissingen kunnen nemen die de fondsen van gebruikers in gevaar brengen. Gecentraliseerde beurzen hebben ook hogere operationele kosten met vergoedingen voor opnames en handel. Wanneer de marktactiviteit toeneemt, hebben gecentraliseerde beurzen vaak moeite om de hogere handelsvraag bij te houden, wat kan leiden tot vertragingen of uitval van het systeem.

Bovendien zijn er zorgen over overheidsregulering en toezicht in veel landen. Het ongereguleerde karakter van cryptocurrencies kan leiden tot onzekerheid en verwarring. Door gedecentraliseerde handel mogelijk te maken, kunnen atomic swaps de noodzaak van gecentraliseerde beurzen wegnemen en deze problemen mogelijk aanpakken.

Conclusie

Ondanks de beperkingen hebben atomic swaps het potentieel om cross-chain handel te revolutioneren en de interoperabiliteit tussen blockchains te vergroten. De impact op de cryptocurrency-industrie kan aanzienlijk zijn, doordat meer gedecentraliseerde en peer-to-peer waardeoverdrachten mogelijk worden. Atomic swaps zullen waarschijnlijk aan belang winnen in de nabije toekomst, vooral binnen gedecentraliseerde beurzen.