原子交換是一種直接透過區塊鏈實現加密資產真正 P2P 交易的機制。原子交換如何運作以及這項技術的未來是什麼？

原子交換是在區塊鏈之間交換加密資產的自動合約。智慧合約機制完全消除了交易時對中心化第三方組織（交易所或兌換商）的需求，免除了交易對手風險。這是進行加密資產交換交易的少數真正去中心化的方法之一。

原子交換如何運作

“原子”（不可分割）是一個術語，指的是完全執行或根本不執行的進程。換句話說，原子交換具有確保交易雙方滿足所有預定條件來完成交換的功能。智能合約保證遵守條件。如果其中一方失敗或者出現技術問題，整個行動就徹底取消。

原子交換使用哈希鎖定時間鎖定合約（HTLC）。這些合約使用一種創建和比較數據指紋的機制——哈希函數。此外，合同還規定了時間限制——如果至少一方未在預定期限內履行交易條款，則交易將被取消。

例如，兩方可能同意爲原子交換設置兩小時的時間限制。在這種情況下，當兩小時過去且未滿足交易的所有條件時，合約會將存入的代幣返還給其原始所有者。 HTLC 智能合約需要兩個密鑰：

  • 哈希鎖密鑰。該密鑰確保只有當雙方提供加密證據表明他們已經履行了交易條款時，交易纔會完成。

  • 時間鎖鑰匙。這是一種安全機制，可以幫助交易參與者設定完成原子交換的最後期限。該機制確保如果交換由於某種原因在截止日期前未完成，則存入的代幣將退還給交易參與者。

原子交換是如何執行的

假設用戶 A 和用戶 B 同意對 BTC 和 ETH 進行原子交換。用戶 B 想要用他的 1 BTC 兌換用戶 A 的 15 ETH。

首先，用戶 B 需要創建一個合約地址，他將向該地址發送 1 BTC。完成交易後，合約會自動生成一個只有用戶 B 可以訪問的特殊密鑰，該密鑰可以解鎖用戶發送到智能合約的資金。

合約使用此密鑰來創建密鑰的散列表示形式或加密形式。然後，用戶 B 將密鑰的哈希值發送給用戶 A。因此，用戶 A 只能訪問用於鎖定用戶 B 的 1 BTC 的密碼的哈希形式。該哈希值可作爲用戶 B 已將資金鎖定在合約中的證據。 ，但用戶 A 還無法訪問它們或將它們從合約中刪除。

收到哈希密鑰後，用戶 A 使用它創建自己的合約地址，並在其中存入 15 ETH。一旦雙方將資金鎖定在智能合約中，用戶 B 就可以索取 15 ETH，因爲他們可以訪問密碼，該密碼揭示了用戶 A 用於將代幣鎖定在智能合約中的密鑰。

在解鎖用戶A合約地址的過程中，用戶B向交易第二方泄露了自己的密碼。用戶A使用它接收1 BTC並完成交易。從本質上講，整個原子交換過程取決於雙方提供其行爲的加密證明的能力。

用戶B必須先將密鑰加密，然後發送給用戶A。由於他擁有原始密鑰，因此他可以用加密密鑰索取用戶A在智能合約中鎖定的加密資產。但作爲解鎖加密資產的條件，用戶B必須向用戶A提供原始密鑰。然後，用戶 A 可以訪問密鑰並使用它接收 1 BTC。

爲什麼需要原子交換？

原子交換是區塊鏈互操作性的重要機制，因爲它在交易加密資產時消除了對加密貨幣交易所等中介機構的需求，這使得交易者可以在不依賴中心化交易平臺基礎設施的情況下進行跨鏈交易。

由於原子交換不涉及中介機構，因此交易速度更快、更容易訪問，並且消除了與基於託管的交換相關的安全事件。用戶可以保持對其加密資產的控制，因爲所有交易都是通過他們的個人錢包進行的。

此外，通過原子交換進行跨鏈交易有助於創建可互操作的加密貨幣生態系統。原子交換使得跨多個區塊鏈進行交易變得更加容易。此外，原子互換消除了交易對手風險——交易要麼全部完成，要麼根本不完成。

原子交換的發展

原子交換機制由開發者 Sergio Lerner 於 2012 年首次描述。社區對這個想法很感興趣，但一些交換流程尚未具體化。一年後，蒂爾·諾蘭開發了一種更可靠的原子交換程序。但直到四年後，當 Decred 團隊在 Decred 和 Litecoin 之間進行原子交換時，該機制才首次在真正的區塊鏈上成功測試。幾天後，萊特幣創始人 Charlie Lee 在推特上表示，LTC 和 BTC 互換已成功複製該流程。

原子交換的最初設計要求交易雙方將他們計劃交換的加密貨幣區塊鏈的完整版本下載到他們的設備上。在 Decred 和 Litecoin 進行首次原子交換一個月後，Komodo 項目的開發者推出了原子交換的“精簡版”，只需要開通特殊的支付通道。同時，交易參與者無需下載加密資產區塊鏈或等待驗證者確認交易。

2017 年，Zcash 開發人員展示了 XCAT（跨鏈原子交易）工具的工作版本，該工具可用於將 BTC 交換爲 ZEC，反之亦然。幾個月後，比特幣現金和 Decred 之間進行了第一次原子交換。

2019年，Qtum平臺在比特幣主網上推出了原子互換，Blockstream在Liquid側鏈上推出了原子互換。還嘗試創建支持原子交換的交易平臺。 2019 年，Sparkswap 比特幣去中心化交易所推出，支持閃電網絡和原子交換。然而一年後，該網站因用戶數量少、流動性低而關閉。

DeFi行業的發展、社區去中心化的總體進程以及最大的區塊鏈對原子交換的支持可能會在未來幾年推動該技術的發展。然而，就目前而言，原子交換仍然是一種方便、安全但罕見的交易形式，消除了對交易對手的需求，並允許用戶保持對其加密資產的控制。