معرفی معاملات اتمی(Atomic Swap)

معاملات اتمی یا اتمیک سواپ، قراردادهای مبادله خودکاری هستند که به دو طرف امکان می‌دهند تا توکن‌ها را بین دو بلاکچین مختلف مبادله کنند. این مکانیزم گاهی به عنوان تجارت زنجیره‌ای اتمی شناخته می‌شود و با کامل شدن فرآیند، نیاز به نهادهای متمرکز در هنگام انجام معاملات را از بین می‌برد. سیستم اتمی به نوعی استقلال کاربران را حفظ می‌کند و امکان معاملات قابل اعتمادی را فراهم می‌کند،

به طوری که کاربران نیازی به شناخت دقیق یکدیگر ندارند و با خطرات عدم پرداخت از سوی طرف مقابل مواجه نمی‌شوند. به دلیل قابل اعتماد و همتا به همتا بودن معاملات اتمی، این روش به عنوان یکی از تکنیک‌های کاملاً غیرمتمرکز در معاملات، گسترش یافته و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه اتمیک سواپ با ایده‌ای که در سال 2012 توسط سرجیو دمیان لرنر با نام “پروتکل معاملات بی‌واسطه و بدون نیاز به اعتماد” مطرح شد، آغاز می‌شود. این ایده در آن زمان جذابیت زیادی داشت، اما روش‌ها و فرآیندهای دقیقی برای اجرای آن وجود نداشت. یک سال بعد، Tier Nolan روشی قوی‌تر برای آغاز معاملات اتمی ارائه داد، اما تا چهار سال بعد، وقتی تیم Decred مبادله اتمی بین Decred و Litecoin را انجام داد، برای اولین بار معاملات اتمی با موفقیت انجام شد. چند روز بعد، چارلی لی، بنیانگذار لایت‌کوین، در یک توییت اعلام کرد که این فرآیند با موفقیت برای تبادل لایت‌کوین به بیت‌کوین تکرار شده است.

لازم به ذکر است که در طراحی اولیه معاملات اتمی، هر دو طرف درگیر در تراکنش ملزم بودند که تمام بلاک‌چین رمزارزی که قصد مبادله آنها را داشتند، را دانلود کنند. این روش را ما معامله اتمی روی زنجیره می‌نامیم. یک ماه پس از اجرای اولین مجموعه معاملات اتمی توسط Decred و چارلی لی، کومودو نسخه‌ای را معرفی کرد که تنها نیاز به کانال‌های پرداخت ویژه داشت که به عنوان شاخه‌های بلاکچین عمل می‌کنند.

با این اقدام، معامله‌گران دیگر نیازی نداشتند کل بلاک‌چین سکه‌های مورد نظر خود را دانلود کنند یا منتظر تأییدهای بلاکچین برای نهایی کردن تراکنش‌ها بمانند.

معاملات اتمیک (Atomic Swaps)

یک تکنولوژی قرارداد هوشمند است که به شما امکان می دهد بدون نیاز به واسطه‌های متمرکز مانند صرافی‌ها، ارز دیجیتال خود را با ارز دیگری مبادله کنید.

معاملات اتمیک می توانند به صورت مستقیم بین بلاکچین‌های مختلف ارزهای دیجیتال انجام شوند یا در خارج از زنجیره اصلی بلاکچین صورت بگیرند. این تکنولوژی برای اولین بار در سپتامبر 2017 وقتی که یک معامله اتمیک بین داکرد و لایتکوین صورت گرفت، مورد توجه قرار گرفت.

از آن زمان به بعد، استارتاپ‌ها و صرافی‌های غیرمتمرکز دیگر به کاربران امکان معاملات اتمیک را می‌دهند. به عنوان مثال، لایتنینگ لبز، یک استارتاپ است که از شبکه لایتنینگ بیتکوین برای انجام تراکنش‌ها استفاده می‌کند و با استفاده از این تکنولوژی، معاملات خارج از زنجیره را انجام می‌دهد. ارزهای دیجیتال و صرافی‌های غیرمتمرکز مانند 0x و Altcoin.io نیز از این تکنولوژی استفاده می‌کنند.

همانطور که می‌دانید، فرآیند مبادله ارزهای دیجیتال زمان‌بر و پیچیده است و این مسئله به دلایل مختلفی رخ می‌دهد. به عنوان مثال، ماهیت غیرمتمرکز اکوسیستم ارزهای دیجیتال امروزی چالش‌های متعددی را برای معامله‌گران عادی ایجاد می‌کند.

صرافی‌های ارزهای دیجیتال همگی ارزهای دیجیتال را پشتیبانی نمی‌کنند. به همین دلیل، در صورتی که یک معامله‌گر قصد دارد ارز دیجیتال خود را با یک رمزارز دیگر که توسط صرافی فعلی پشتیبانی نمی‌شود مبادله کند، ممکن است برای رسیدن به هدف خود نیاز به انتقال حساب‌ها یا تبدیل‌های چندگانه بین رمزارزهای میانی داشته باشد. همچنین، در صورتی که یک معامله‌گر قصد دارد ارزهای دیجیتال خود را با یک معامله‌گر دیگر مبادله کند، ریسک طرف مقابل نیز وجود دارد.

مبادله اتمی این مشکل را با استفاده از قراردادهای هش تایم لاک (HTLC) حل می‌کند. HTLC یک قرارداد هوشمند با زمان محدود بین طرفین است که شامل تولید یک تابع هش رمزنگاری است که می‌تواند بین آنها تأیید شود.

مبادله اتمی نیازمند تأیید دریافت وجوه در یک بازه زمانی مشخص است که با استفاده از تابع هش رمزنگاری انجام می‌شود. اگر یکی از طرفین درگیر نتواند تراکنش را در بازه زمانی تعیین شده تأیید کند، کل تراکنش باطل می‌شود و جابجایی وجوه انجام نمی‌شود. این اقدام به حذف ریسک طرف مقابل کمک می‌کند.

اتمیک سواپ یک فرآیند است که به طرحی اشاره دارد که یا کاملاً انجام می‌شود یا به هیچ وجه آغاز نمی‌شود. به عبارت دیگر، اتمیک سواپ از عملکردهایی برخوردار است که تضمین می‌کند قبل از اتمام معامله، هر دو طرف معامله تمامی شرایط پیش‌تعریف شده را رعایت می‌کنند. این اتمام با استفاده از ترکیب قراردادهای هوشمند که برنامه‌های قابل اجرا هستند و شرایط موفقیت یک تراکنش را اعمال می‌کنند، امکان‌پذیر می‌شود.

به طور دقیق‌تر، معاملات اتمی (Atomic Swap) از یک قرارداد قفل هش شده (HTLC) استفاده می‌کند که به عنوان یک گاوصندوق مجازی دو طرفه عمل می‌کند. همانطور که از نامش پیداست، این قرارداد از یک مکانیسم رمزگذاری پیچیده مبتنی بر ریاضی به نام تابع هش استفاده می‌کند. همچنین، محدودیت زمانی را معرفی می‌کند به طوری که اگر یکی از طرفین نتواند در زمان تعیین شده شرایط را فراهم کند، قرارداد به صورت معکوس عمل خواهد کرد.

به عنوان مثال، دو طرف ممکن است توافق کنند که برای مبادله اتمی، یک محدودیت زمانی دو ساعته را تعیین کنند. در این سناریو، قرارداد سکه‌های سپرده‌شده را زمانی به صاحبان اصلی بازمی‌گرداند که 2 ساعت گذشته باشد و تمامی شرایط معامله برآورده نشده باشد.

یکی از جزئیات مهم HTLC این است که نیاز به دو کلید رمزنگاری یا رمزگذاری شده دارد. این کلیدها عبارتند از:

کلید هش لاک (Hashlock): این کلید تضمین می‌کند که معاملات تنها زمانی نهایی می‌شوند که هر دو طرف مدارک رمزنگاری را ارائه کنند که نشان دهنده این است که آن‌ها قادر به انجام معامله هستند.
کلید تایم لاک (Timelock): این کلید به عنوان یک مکانیسم امنیتی طراحی شده است که به معامله‌گران کمک می‌کند تا مهلتی برای معاملات اتمی تعیین کنند. این مکانیزم تضمین می‌کند که رمزارزهای سپرده شده زمانی که سواپ به دلایلی قبل از پایان مهلت تکمیل نشده باشد، به معامله‌گران بازگردانده شده و کل معامله باطل می‌شود.

برای توضیح بهتر روش اجرای معاملات اتمی، فرض کنید دو طرف به نام باب و آلیس توافق کرده‌اند برای مبادله بیت‌کوین (BTC) و اتریوم (ETH). برای مثال، باب تصمیم می‌گیرد 15 ETH خود را به ازای 1 بیت‌کوین با آلیس معامله کند. مرحله اول این است که باب یک آدرس قرارداد ایجاد کند و 1 بیت‌کوین خود را به این آدرس ارسال کند. هنگامی که وجوه را واریز می‌کند، قرارداد به صورت خودکار یک کلید ویژه ایجاد می‌کند که تنها باب به آن دسترسی دارد. این کلید به عنوان رمزعبوری در نظر گرفته می‌شود که تنها باب می‌تواند با استفاده از آن به وجوهی که به قرارداد هوشمند ارسال کرده دسترسی داشته باشد.

قرارداد از این کلید برای تولید یک هش (نمایش رمزگذاری شده) استفاده می‌کند. سپس باب این هش را به آلیس ارسال می‌کند. با انجام این کار، آلیس تنها به هش رمزعبوری که باب برای قفل کردن 1 بیت‌کوین استفاده کرده دسترسی دارد. به عبارتی، او می‌تواند تأیید کند که باب وجوه را در قرارداد قفل کرده است، اما تاکنون نمی‌تواند به وجوه دسترسی یا آن‌ها را برداشت کند.

پس از دریافت کلید هش شده، آلیس از آن برای ایجاد یک آدرس قرارداد برای خود استفاده می‌کند تا بتواند 15 ETH خود را واریز کند. با توجه به اینکه هر دو طرف وجوه خود را در قرارداد هوشمند قفل کرده‌اند، باب تنها کاری که باید انجام دهد این است که درخواست 15 ETH را ارسال کند. او می‌تواند این کار را انجام دهد زیرا به رمز عبوری دسترسی دارد که کلیدی است که آلیس برای قفل کردن ارزهای دیجیتال خود در قرارداد هوشمند استفاده می‌کند.

جالب است که در این فرآیند باز کردن آدرس قرارداد توسط آلیس، باب رمز عبور را نیز برای آلیس فاش می‌کند. به این ترتیب، آلیس می‌تواند از این رمز عبور برای درخواست 1 بیت‌کوین و انجام معامله استفاده کند.

در پایان، متوجه خواهید شد که این فرآیند به توانایی هر دو طرف برای ارائه مدارک رمزنگاری متکی است. در اینجا، رمزنگاری به فرآیند رمزگذاری و رمزگشایی کلیدها اشاره دارد. توجه داشته باشید که باب ابتدا باید یک کلید را رمزگذاری کند و سپس کلید رمزگذاری شده را برای آلیس ارسال کند. با توجه به اینکه او کلید اصلی را در اختیار دارد، می‌تواند سکه‌هایی را ادعا کند که آلیس از کلید رمزگذاری شده برای قفل کردن آن‌ها استفاده کرده است.

به عنوان یکی از شرایط بازکردن قفل چنین سکه‌هایی، باب باید کلید اصلی را به آلیس ارائه دهد. با انجام این کار، آلیس می‌تواند به کلید دسترسی پیدا کند و از آن برای درخواست 1 بیت‌کوین استفاده کند.

چرا به مبادلات اتمی نیاز داریم؟

مبادله اتمی، یک مکانیسم حیاتی در بلاکچین محسوب می‌شود زیرا نیاز به واسطه‌هایی مانند صرافی‌های رمزنگاری را برطرف می‌کند. با استفاده از این مکانیسم، معامله‌گران می‌توانند بدون وابستگی به زیرساخت‌های مرکزی معامله‌گری، معاملات زنجیره‌ای را انجام دهند. زیرا در مبادلات اتمی، واسطه‌ها حذف می‌شوند، بنابراین تراکنش‌ها سریعتر، هزینه‌ی کمتر و بدون رخداد حوادث امنیتی مربوط به مبادلات مرکزی صورت می‌گیرند. تمام این مزایا به استقلالی اشاره دارد که مبادله اتمی فراهم می‌کند. به عبارت دیگر، کاربران بیشترین کنترل را بر دارایی‌های خود دارند زیرا تمام معاملات به صورت مستقیم از کیف پول شخصی آنها انجام می‌شود.

علاوه بر این، مکانیسم‌های معاملاتی زنجیره‌ای متقابل در مبادلات اتمی، اکوسیستم رمزنگاری را سازگارتر می‌کنند. با توجه به مبادلات اتمی، انجام تراکنش‌ها در چندین بلاکچین آسان‌تر می‌شود. در نهایت، مبادله اتمی ریسک طرف مقابل را از بین می‌برد، زیرا معاملات یا به پایان می‌رسند یا هرگز انجام نمی‌شوند.

معرفی مبادلات اتمی معروف در بازار ارز دیجیتال

در حال حاضر، تعداد کمی از مبادلات اتمی در بازار ارز دیجیتال وجود دارند که در زیر به برخی از این مبادلات اشاره می‌کنیم:

مبادله اتمی بین لایت کوین و دکرد: این مبادله اتمی در سپتامبر 2017 رخ داد. در این مبادله، امکان تبادل بین لایت کوین و دکرد به صورت اتمی فراهم شد، به این معنی که تراکنش‌ها به صورت همزمان و بدون واسطه‌ای انجام شدند.
مبادلات اتمی بین ورت کوین و لایت کوین: این مبادلات در ماه سپتامبر انجام شدند و هنوز هم در حال کار هستند. این مبادلات امکان تبادل بین ورت کوین و لایت کوین را به صورت اتمی فراهم می‌کنند، به طوری که تراکنش‌ها بدون نیاز به واسطه‌ها و با حفظ امنیت انجام می‌شوند.
این مبادلات اتمی نمونه‌هایی از تلاش‌هایی هستند که در جهت پیشرفت و بهبود قابلیت‌های بازار ارز دیجیتال انجام می‌شود. امیدواریم که در آینده بیشترین استفاده و توسعه از مبادلات اتمی در این بازار مشاهده شود.

آینده مبادلات اتمی در ارز دیجیتال

می‌توان گفت که آینده مبادلات اتمی در ارز دیجیتال بسیار روشن است و در آینده احتمال وجود خدمات یا صرافی‌های غیرمتمرکز که هر دو نوع مبادلات اتمی درون زنجیره و خارج از زنجیره را با ایمنی بیشتری فراهم می‌کنند، وجود دارد. این خدمات و صرافی‌ها بهره‌برداری از مزایای مبادلات اتمی را در نظر گرفته و تلاش می‌کنند تا تجربه کاربر را بهبود بخشند، به خصوص برای افرادی که تازه وارد این حوزه هستند که تاکنون با مبادلات اتمی آشنا نیستند.

بعضی از خدمات، از جمله مبادلات اتمی، به شکل متفاوتی عمل می‌کنند و در مراحل ابتدایی توسعه و رشد قرار دارند. این تلاش‌ها به منظور بهبود و پیشرفت ارز دیجیتال و ایجاد یک زیرساخت قوی‌تر برای مبادلات اتمی صورت می‌گیرند.

به طور خلاصه، آینده مبادلات اتمی در ارز دیجیتال بهبود تجربه کاربر، ایجاد صرافی‌ها و خدمات غیرمتمرکز و استفاده گسترده از مزایای امنیتی و عملکردی این نوع مبادلات را پیش‌بینی می‌کند.