Was sind Atom-Swaps?

Atomic Swaps sind eine Methode, die den schnellen Austausch zwischen zwei Kryptowährungen ermöglicht, die auf unterschiedlichen Blockchains laufen. Dieser Prozess (auch als atomarer Cross-Chain-Handel bekannt) basiert auf Smart Contracts und ermöglicht es Benutzern, Münzen direkt aus ihrer Kryptowährungs-Wallet zu handeln.

Obwohl das Konzept des Cross-Chain-Handels innovativ ist, wird es schon seit vielen Jahren diskutiert. Tyr Nolan war höchstwahrscheinlich der erste, der 2013 ein vollständiges Atom-Swap-Protokoll beschrieb. Im Jahr 2012 führte Daniel Larimer jedoch das P2PTradeX-Protokoll ein und einige Leute betrachten es als einen früheren Prototyp des Atom-Swap.

In den folgenden Jahren begannen viele Entwickler, mit den oben beschriebenen Protokollen zu experimentieren. Es gibt Hinweise darauf, dass Gemeinschaften von Kryptowährungen wie Bitcoin, Litecoin, Komodo und Decred eine wichtige Rolle bei der Entwicklung dieser Technologie gespielt haben.

Anscheinend fand der erste Peer-to-Peer-Kryptowährungsaustausch mit Atomic Swap im Jahr 2014 statt, aber erst 2017 wurde die Methode dank so erfolgreicher Swap-Paare wie LTC/BTC und DCR/LTC weithin bekannt.


Funktionsprinzip

Atomic-Swap-Protokolle sollen verhindern, dass Teilnehmer betrügen. Um zu verstehen, wie das funktioniert, stellen wir uns vor, dass Alice ihre Litecoins (LTC) gegen Bobs Bitcoins (BTC) eintauschen möchte.

Zunächst hinterlegt Alice LTC an der Vertragsadresse, die als Schließfach fungiert. Sobald dieser Safe erstellt ist, generiert Alice einen Schlüssel für den Zugriff darauf. Anschließend teilt sie Bob den kryptografischen Hash dieses Schlüssels mit. Beachten Sie, dass Bob noch nicht auf den LTC zugreifen kann, da er nur über einen Hash des Schlüssels verfügt, nicht über den Schlüssel selbst.

Bob verwendet dann den von Alice bereitgestellten Hash, um eine weitere sichere Vertragsadresse zum Speichern seiner BTC zu erstellen. Um BTC zu erhalten, muss Alice denselben Schlüssel verwenden und so Bob ihre Währung zur Verfügung stellen (dank einer speziellen Funktion namens Hashlock). Das bedeutet, dass, sobald Alice BTC verlangt, Bob wiederum auch LTC anfordern wird, woraufhin der Währungsumtausch abgeschlossen ist.

Der Begriff „atomar“ bezieht sich auf die Tatsache, dass diese Transaktionen entweder vollständig oder überhaupt nicht stattfinden. Kommt eine der Parteien ihren Verpflichtungen nicht nach, wird der Vertrag gekündigt und die Gelder werden automatisch an ihre Eigentümer zurückgegeben.

Atomic Swaps können auf zwei verschiedene Arten erfolgen: On-Chain und Off-Chain. On-Chain-Swaps finden in jedem Währungsnetzwerk statt (in diesem Fall in der Bitcoin- oder Litecoin-Blockchain). Off-Chain-Swaps finden auf der sekundären Ebene statt. Diese Art des Tauschs basiert in der Regel auf bidirektionalen Zahlungskanälen, die denen des Lightning Network ähneln.

Aus technischer Sicht basieren die meisten dieser vertrauensbasierten Handelssysteme auf Smart Contracts, die Multisignaturen und Hash Timelock Contracts (HTLC) verwenden.


Hash-Timelock-Verträge (HTLC)

Während Hash Timelock Contracts (HTLC) eine wichtige Komponente des Lightning Network von Bitcoin sind, sind sie auch eine Schlüsselkomponente, die atomare Swaps ermöglicht. Wie der Name schon sagt, basiert diese Art von Vertrag auf zwei Schlüsselfunktionen: Hashlock und Timelock.

Der Hashlock ist dafür verantwortlich, die Ausgabe von Geldern zu verhindern, wenn auf einen Teil der Daten nicht zugegriffen werden kann (wie Alices Schlüssel im vorherigen Beispiel). Timelock ist eine Funktion, die sicherstellt, dass ein Vertrag nur innerhalb eines zuvor definierten Zeitraums ausgeführt werden kann. Durch die Verwendung von HTLC entfällt daher die Notwendigkeit von Vertrauen, da der Vertrag einen spezifischen Satz von Regeln erstellt, die eine teilweise Ausführung des Atomic Swaps verhindern.


Vorteile

Die grundlegendsten Vorteile von Atomic Swaps ergeben sich aus der dezentralen Natur der Funktion. Eliminierung der Notwendigkeit einer zentralen Börse oder einer anderen Art von Vermittler. Der kettenübergreifende Kryptowährungsaustausch kann zwischen zwei (oder mehr) Parteien durchgeführt werden, ohne dass einander vertraut werden muss. Auch das Sicherheitsniveau von Swaps ist viel höher, da Benutzer ihre Gelder nicht an eine zentrale Börse oder einen Dritten überweisen müssen. Stattdessen können Transaktionen direkt zwischen zwei Benutzer-Wallets stattfinden.

Darüber hinaus sind bei dieser Form von Peer-to-Peer-Trails die Betriebskosten deutlich geringer und die Provisionen sind entweder sehr gering oder gar nicht vorhanden. Mit Atomic Swaps können Transaktionen viel schneller und mit einem höheren Grad an Interaktion abgeschlossen werden. Mit anderen Worten: Altcoins können direkt getauscht werden, ohne Bitcoin oder Ether als Zwischenmünze zu verwenden.


Mängel

Es gibt mehrere Voraussetzungen für den Atomaustausch, die möglicherweise eine breite Einführung der Technologie verhindern könnten. Um beispielsweise einen Tausch durchzuführen, müssen zwei Kryptowährungen Blockchain-basiert sein und denselben Hashing-Algorithmus verwenden (z. B. SHA-256 wie im Bitcoin-Netzwerk). Darüber hinaus sollten sie auch mit HTLC und anderen programmierbaren Funktionen kompatibel sein.

Darüber hinaus werfen Atomic Swaps Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre der Benutzer auf. Denn diese Art des Kryptowährungsaustauschs innerhalb eines Netzwerks kann mithilfe eines Blockchain-Explorers schnell verfolgt werden, was die Verknüpfung von Adressen erleichtert. Die kurzfristige Antwort auf dieses Problem besteht darin, datenschutzorientierte Kryptowährungen als Möglichkeit zur Risikominderung einzusetzen. Viele Entwickler experimentieren jedoch mit der Verwendung digitaler Signaturen für Atomic Swaps und glauben, dass dies eine zuverlässigere Lösung für dieses Problem darstellt.


Welche Bedeutung hat diese Technologie?

Atomic Swaps haben großes Potenzial zur Verbesserung des Kryptowährungs-Ökosystems, dies muss jedoch noch in größerem Maßstab getestet werden. Der kettenübergreifende Handel könnte letztendlich viele Probleme der meisten zentralisierten Börsen lösen, und obwohl sie das Ökosystem bis heute unterstützen, weisen sie eine Reihe von Problemen auf, darunter:

  • Viele Schwachstellen: Die Speicherung einer großen Anzahl von Vermögenswerten an einem Ort wirkt sich auf deren Schwachstelle aus, und dies spiegelt sich am deutlichsten in zentralisierten Börsen wider, die Hauptziele für Hackerangriffe sind.

  • Schlechtes Management und menschliches Versagen: Zentralisierte Börsen werden von Menschen betrieben, und wenn ihnen ein Fehler unterläuft oder das Management schlechte Entscheidungen hinsichtlich der Börsenabläufe trifft, können die Gelder der Nutzer schnell gefährdet sein.

  • Hohe Transaktionskosten: Zentralisierte Börsen verlangen höhere Transaktionsgebühren für Abhebungen und Handel.

  • Die Herausforderung bei der Abwicklung großer Handelsvolumina: Wenn die Handelsaktivität zu hoch wird, können zentralisierte Börsen die erhöhte Nachfrage oft nicht bewältigen, was dazu führt, dass das System langsamer wird oder ganz abschaltet.

  • Gesetzliche Regulierung: In den meisten Ländern bleiben rechtliche Fragen zu Kryptowährungen sowie Probleme im Zusammenhang mit der Regulierung, Verwaltung und Interpretation von Transaktionen mit digitalen Vermögenswerten durch Staaten noch offen.


Abschluss

Atomic Swaps sind für den Mainstream-Einsatz noch in der Entwicklung, aber die Technologie führt zu erheblichen Veränderungen in der Blockchain-Interoperabilität und den kettenübergreifenden Handelsmöglichkeiten. Somit hat diese Methode großes Potenzial für das Wachstum der Kryptowährungsbranche und eröffnet neue Möglichkeiten für Dezentralisierung und Peer-to-Peer-Geldtransfers. Höchstwahrscheinlich wird die Popularität von Atom-Swaps in naher Zukunft nur noch zunehmen, insbesondere an dezentralen Börsen.