什么是原子交换?

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  • 更新于 2023-08-14 16:42
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原子交换是一种让两个人在不依赖于中介来促成交易的情况下,在不同的区块链网络之间交换通证资产的方式。这为DeFi用户提供了一种在多链Web3生态系统中保持高度去中心化的方式。

安全地在各个区块链网络之间传输资产对于释放被困流动性并吸引更多用户进入这一领域至关重要,同时也保持 Web3 的信任最小化核心价值。原子交换是一种让两个人在不依赖于中介来促成交易的情况下,在不同的区块链网络之间交换通证资产的方式。这为 DeFi 用户提供了一种在多链 Web3 生态系统中保持高度去中心化的方式。

什么是原子交换?

原子交换能够实现不同区块链网络之间的加密通证点对点交换,只有在双方各自向交换合约存入预定数量的通证时才会执行交换。这使得任何两个用户都可以在不依赖第三方促成交易的情况下交换数字通证,从而降低交易对手风险。

"原子性"是一个指数据库事务只能完整执行或完全不执行的软件术语。原子交换按名称分配,要么从每个用户那里接收必要的通证存款并执行交换,要么将所有存入的通证退还给其原始所有者。

原子交换是如何工作的?

原子交换使用哈希时间锁合约(HTLC),它充当“虚拟保险库”或“加密托管账户”,安全地保存用户资金,并仅在正确数量的通证存入合约后执行。每个用户必须在指定的时间间隔内确认收到通证,才能解锁它们。

哈希时间锁合约(HTLC)

HTLC是一种有时限的智能合约,其中使用私钥和密码哈希来控制对资金的访问。每个参与方必须满足所有交换协议才能完成交换,否则通证将退还给其原始所有者。

一个HTLC包括两个核心安全特性:

  • 哈希锁定密钥 — 双方都必须提交密码学证明,证实他们已满足了交换合约的条件。
  • 时间锁定密钥 — 如果在预设的时间限制内未提交证明,存入的通证将退还给原始所有者。

原子交换示例

  1. Alice 同意与 Bob 交换 10 枚 X 通证,以换取 10 枚 Y 通证。他们创建了一个在一小时后到期的 HTLC。
  2. Alice 创建了一个合约地址,并将她的 10 枚 X 通证存入其中。这会生成一个只有Alice 可以访问的私钥。Alice 对私钥创建了一个密码哈希,并将其发送给了 Bob。
  3. Bob 使用这个哈希来验证 Alice 是否已经将 10 枚 X 通证存入合约地址。但由于他只有哈希,而没有实际的私钥,所以他无法访问这些资金。
  4. Bob 使用这个哈希生成了一个新的合约地址,并在其中存入了他的 10 枚 Y 通证。现在双方都将资金存入了合约。
  5. 由于 Bob 使用了 Alice 私钥的哈希创建了地址,Alice 能够领取 Bob 存入的 10 枚 Y 通证。她这样做,并在此过程中向 Bob 揭示了私钥。如果 Bob 在时间锁定到期之前未完成交易,由 Alice 领取的通证将会归还给 Bob。
  6. 现在,Bob 使用私钥提取了 10 枚 X 通证并完成了交易。
  7. 在一个小时内完成了交换,合约无法恢复,Alice 成功地将她的 10 枚 X 通证与 Bob 的 10 枚 Y 通证交换了。

    原子交换的优势

    原子交换为交易者提供了一些其他解决方案所不具备的优势。

  • 降低交易对手风险 — 无需将资金托付给中心化第三方来促成交易。交易者完全控制其资产。
  • 更深的流动性 — 使资产能够在不同的区块链网络之间交易,增加了这些资产的流动性。
  • 直接资产对资产交换 — 用户可以直接购买加密资产,无需首先兑换成高流动性的稳定币并进行多次交易。用户可以在去中心化环境中交易任何他们喜欢的通证。
  • 保障结果 — 交易者有保证合约将按照描述执行,否则他们将收回资金。
  • 更低的成本 — 点对点交换可能会比依赖第三方管理员产生更低的费用。

原子交换的缺点

由于使用原子交换来交易通证化资产存在一些缺点,因此去中心化交易所(DEXs)和中心化交易所仍然保持高需求。

  • 易用性 — 每个交易方都必须就交易金额和价格、时间锁定期限、交换数据和哈希达成一致,并等待交易被处理。这可能会变成一个耗时且复杂的过程,对于初学者来说尤其困难。
  • 隐私问题 — 原子交换需要多个区块才能完成,这可能会引起恶意行为者的警觉,让他们有时间追踪地址并针对交易者。
  • 兼容性 — 不能在所有区块链网络之间执行原子交换。每个区块链必须使用相同的哈希算法才能实现原子交换。

原子交换与跨链桥梁

虽然原子交换实现了本地资产的点对点交换,但跨链桥梁提供了区块链之间的连接。跨链桥可以通过锁定/解锁或铸造/销毁机制促成封装资产的转移。到目前为止,由于跨链桥梁的黑客攻击,已经有超过26亿美元的损失,这就是为什么 Web3 生态系统正在迅速采用更优越的跨链解决方案的原因。

由 Chainlink CCIP 提供动力的跨链通信

交易者和协议可以通过使用 Chainlink CCIP 克服跨链桥和原子交换的限制,Chainlink CCIP 是跨链互操作性标准,可以在各种区块链之间安全、高效、可靠且可编程地进行通证转移,包括使用不同哈希算法的区块链。例如,Synthetix 正在使用 CCIP 来驱动其 Synth Teleporters,实现流动性在其多链生态系统中的无缝流动。探索 CCIP 如何打开 Web3 的跨链未来。

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