Seit der Einführung von Bitcoin im Jahr 2009 steht die Welt der virtuellen Währungen an der Spitze einer Fülle von Innovationen und paradigmenwechselnden Fortschritten. Dieser Bereich der digitalen Währung birgt dank seines dezentralen und vertrauenswürdigen Betriebsmechanismus das Potenzial, unsere Währungs- und Finanzsysteme zu revolutionieren. Der Atomic Swap ist ein Beispiel für eine solche Technologie, die in der Kryptowährungslandschaft herausragt.

Seit ihrer Einführung im Jahr 2017 gelten Atomic Swaps als potenzieller Game-Changer in der Kryptowährungshandelsbranche. Auch wenn Tier Nolan diese Idee erstmals im Jahr 2013 vorstellte, als mit der Entwicklung und Umsetzung von Atomic Swaps erst vier Jahre später begonnen wurde, lassen sich die Wurzeln dieses Konzepts bis ins Jahr 2013 zurückverfolgen. Interessant ist, dass die ersten Trades nur auf Plattformen wie Coinbase, Kraken und Coinsquare stattfinden konnten. Diese Plattformen ermöglichen die anonyme Handelsabwicklung, verfügen jedoch nicht über Peer-to-Peer-Funktionalität. Das war, bevor bekannt wurde, dass ein Atomaustausch zwischen Litecoin und Bitcoin stattfinden würde, was die Dynamik völlig veränderte.

Historische Entwicklung von Atom-Swaps

Im Jahr 2013 war Tier Nolan, ein Entwickler, der in der Bitcoin-Community für seine bedeutenden Beiträge zum Bitcoin-Ökosystem bekannt ist, der erste, der die Idee von Atomic Swaps vorschlug. Das bahnbrechende Konzept, das Nolan entwickelte, zielte darauf ab, eine große Herausforderung der Kryptowährungsbranche zu bewältigen, indem es vertrauenswürdige, direkte Transaktionen zwischen verschiedenen Blockchains ermöglichte.

Dennoch ist Charlie Lee, der Mann hinter der Erfindung von Litecoin, derjenige, der diese Theorie im Jahr 2017 Wirklichkeit werden ließ. Auf Twitter gab Lee bekannt, dass er einen Cross-Chain-Atomic-Swap erfolgreich abgeschlossen habe, indem er 0,1167 Bitcoin gegen 10 Litecoin eingetauscht habe. Die Welt des Kryptowährungshandels wurde durch dieses Ereignis erheblich erschüttert. Seit dieser bahnbrechenden Transaktion haben verschiedene dezentrale Börsen und unabhängige Händler diese Technologie in ihre jeweiligen Plattformen integriert, was die Einführung der Technologie vorangetrieben hat.

Atomic Swaps verstehen

Atomic Swaps, auch bekannt als Cross-Chain-Handel oder Atomic Cross-Chain Trading, sind potenziell bahnbrechende Innovationen, die es Kryptowährungshändlern ermöglichen, eine Kryptowährung in eine andere umzuwandeln, ohne die Dienste eines zentralen Vermittlers in Anspruch zu nehmen. Diese Technologie ist ein Wendepunkt im Bereich der Kryptowährungen, da sie Peer-to-Peer-Transaktionen verspricht, die sowohl sicherer als auch effizienter sind.

Der Begriff „atomar“ bezieht sich auf das Prinzip, dass der Swap unteilbar ist, was bedeutet, dass die Transaktion entweder vollständig oder überhaupt nicht stattfindet. Dadurch entfällt das Risiko, dass eine Partei ausfällt oder die Transaktion nur teilweise abschließt.

Der Mechanismus des Atomtauschs

Lassen Sie uns Hashed Timelock Contracts (HTLCs) vorstellen, eine Form von Smart Contracts und die zugrunde liegende Technologie, auf die Atomic Swaps angewiesen sind, um zu funktionieren. Diese Verträge „sperren“ eine Transaktion, was bedeutet, dass für den erfolgreichen Abschluss des Austauschs eine Verifizierung durch beide beteiligten Parteien erforderlich ist.

Im Detail:

Hashed Timelock Contracts (HTLCs) sind kryptografische Mechanismen, die sichere, vertrauenswürdige Transaktionen über mehrere Blockchain-Netzwerke hinweg ermöglichen. Sie sind wichtig für Atom-Swaps und Second-Layer-Blockchain-Lösungen wie das Lightning Network von Bitcoin. Ein HTLC ist im Wesentlichen ein intelligenter Vertrag, da er programmierbar und selbstausführend ist und die Parteien einer Transaktion durch die Festlegung von Bedingungen und Zeitbeschränkungen zur Rechenschaft zieht.

Ein HTLC erfordert, dass der Empfänger einer Zahlung den Erhalt der Zahlung innerhalb einer bestimmten Frist durch die Erstellung eines kryptografischen Nachweises bestätigt. Dieser Beweis reagiert auf die kryptografische Herausforderung oder den Hashlock des Vertrags. Wenn der Empfänger den Nachweis nicht innerhalb der angegebenen Frist vorlegt, wird die Transaktion storniert und das Geld an den Absender zurückerstattet. Dies ist die „Timelock“-Klausel des Vertrags.

Der „gehashte“ Teil von HTLC bezieht sich auf die Tatsache, dass die Herausforderung für den Empfänger mithilfe einer kryptografischen Hash-Funktion generiert wird. Diese Hash-Funktion verwendet ein Vorbild als Eingabe und gibt eine Bytefolge fester Länge zurück. Der ursprüngliche Absender erstellt ein geheimes Vorbild, hasht es und fügt den Hash in den HTLC ein. Der Empfänger muss dann das Original-Vorbild bereitstellen, um den Vertrag freizuschalten.

HashLock und TimeLock sind zwei der wichtigsten Sicherheitsfunktionen, die in einem HTLC-basierten Vertrag enthalten sind. Zusamenfassend:

• HashLock: Der HashLock-Mechanismus sichert den Vertrag mit einem eindeutigen Schlüssel, und die einzige Person, die darauf zugreifen kann, ist die Person, die die Währung eingezahlt hat. Mit anderen Worten: Der HashLock schützt die eingezahlte Währung durch die Verwendung eines einzigartigen Datenelements, auch kryptografischer Hash genannt, der sich nur im Besitz des Einzahlers befindet.
• TimeLock: Andererseits stellt die TimeLock-Funktion sicher, dass die Transaktion innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne stattfindet, indem sie sicherstellt, dass sie innerhalb eines bestimmten Zeitfensters stattfindet. Der Vertrag stellt sicher, dass der Einleger sein Geld vollständig zurückerhält, wenn die Transaktion nicht innerhalb der festgelegten Frist erfolgt. TimeLock bietet Schutz für die Transaktion, indem es zeitliche Beschränkungen auferlegt und so gewährleistet, dass die Gelder sicher sind, auch wenn der Handel nicht sofort abgeschlossen wird.

Ein praktisches Beispiel

Betrachten wir als Beispiel für die Funktionsweise von Atom-Swaps die folgende hypothetische Situation, in der zwei Personen, Victoria und Piero, Kryptowährungen handeln möchten:

1. Das Wichtigste zuerst: Victoria speichert ihre Kryptowährung an einer HTLC-Adresse, die als zuverlässiger und sicherer digitaler Tresor dient. Victoria ist die einzige Person, die den einzigartigen Schlüssel besitzt, der zum Öffnen dieses Safes erforderlich ist.
2. Danach gibt Victoria Piero einen kryptografischen Hash dieses Schlüssels, und Piero verwendet denselben kryptografischen Hash, um seine Kryptowährung an einer von Victoria erstellten Adresse zu hinterlegen.
3. Nachdem Piero seine Einzahlung getätigt hat, kann Victoria die Transaktion mit ihrem Spezialschlüssel entsperren. Dadurch kann sie nun auf Pieros Kryptowährung zugreifen.
4. Piero kann Victorias Schlüssel aus der Blockchain abrufen, sobald Victoria die Transaktion mit ihrem Schlüssel erfolgreich entsperrt hat. Mit diesem Schlüssel kann er die von Victoria ursprünglich erstellte HTLC-Adresse entsperren und die dort gespeicherte Kryptowährung abrufen.

Durch diesen Prozess tauschten sowohl Victoria als auch Piero ihre Kryptowährungen erfolgreich aus, ohne einen Vermittler einzuschalten, was zu einer sicheren, effizienten und anonymen Transaktion führte.

Unterschied zwischen Off-Chain- und On-Chain-Atomic-Swaps?

Atomic Swaps werden in zwei Typen eingeteilt: On-Chain-Atomic-Swaps und Off-Chain-Atomic-Swaps. On-Chain-Atomic-Swaps finden direkt auf den Blockchains der beteiligten Kryptowährungen statt. Um dies zu erreichen, müssen beide Blockchains dieselbe Skriptsprache unterstützen und mit Hash Time-Locked Contracts (HTLCs) kompatibel sein.

Off-Chain-Atomic-Swaps hingegen nutzen Second-Layer-Lösungen wie das Lightning Network, wodurch Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain stattfinden können. Im Vergleich zu On-Chain-Atomic-Swaps führt dieser Ansatz typischerweise zu schnelleren, skalierbareren und kostengünstigeren Transaktionen.

On-Chain

On-Chain-Atomic-Swaps finden direkt auf den Blockchains der beteiligten Kryptowährungen statt. Für diesen Prozess müssen beide Blockchains dieselbe Skriptsprache unterstützen und mit Hash Time-Locked Contracts (HTLCs) kompatibel sein. Transaktionen werden auf den jeweiligen Blockchains aufgezeichnet und verifiziert.

Während diese Methode von der inhärenten Transparenz und Sicherheit der Blockchain-Technologie profitiert, weist sie auch die Einschränkungen der zugrunde liegenden Blockchains auf, insbesondere im Hinblick auf die Skalierbarkeit. Infolgedessen kann es bei On-Chain-Atomic-Swaps zu Netzwerküberlastungen oder langsamen Bestätigungszeiten im Zusammenhang mit einzelnen Blockchains kommen. Darüber hinaus erfordern On-Chain-Atomic-Swaps eine längere Bestätigungszeit, da sie validiert und zur Blockchain hinzugefügt werden müssen.

Off-Chain

Off-Chain-Atomic-Swaps nutzen, wie bereits erwähnt, Second-Layer-Lösungen wie das Lightning Network, um Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain zu ermöglichen. Dieser Ansatz bietet eine Skalierbarkeit, die On-Chain-Atomic-Swaps häufig nicht erreichen können. Off-Chain-Atomic-Swaps können Transaktionen schneller, skalierbarer und kostengünstiger machen.

Off-Chain-Transaktionen sind häufig schneller, da sie keine Blockchain-Bestätigung erfordern. Sie müssen nur dann auf der Blockchain aufgezeichnet werden, wenn der Off-Chain-Kanal geöffnet und geschlossen wird, sodass für jede in der Kette aufgezeichnete Transaktion Tausende von Transaktionen außerhalb der Kette stattfinden können.

Off-Chain-Swaps hingegen verlassen sich auf die Robustheit und Sicherheit der von ihnen verwendeten Second-Layer-Lösungen und erfordern, dass die beteiligten Parteien für die Dauer des Swaps online sind.

Die Vor- und Nachteile von Atomic Swaps

Atomic Swaps sind eine wichtige neue Entwicklung für die Kryptowährungsbranche, da sie darauf abzielen, die Wirtschaft dezentralisierter und weniger abhängig von Zwischenhändlern zu machen. Auch wenn der Einsatz von Technologie zur Durchführung von Peer-to-Peer-Transaktionen Vorteile bietet, sind Atomic Swaps nicht immer die bequemste Möglichkeit, Waren und Dienstleistungen zu handeln.

Atomic Swaps haben mehrere Vorteile.

• Atomic Swaps machen einen zentralen Austausch überflüssig, was zu geringeren Transaktionsgebühren führen kann.
• Der Vorgang kann schneller sein als die Verwendung einer zentralen Börse zur Beschleunigung des Lesens, die möglicherweise eine bestimmte Anzahl von Bestätigungen erfordert.
• Es fördert eine echte Dezentralisierung, was wiederum sowohl den Datenschutz als auch die Sicherheit verbessert.
• Atomic Swaps haben das Potenzial, die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains zu erhöhen.
• Die Tatsache, dass der Handel entweder vollständig oder gar nicht zustande kommt, verringert das Kontrahentenrisiko.

Atomic Swaps haben auch einige negative Aspekte.

• Atomic Swaps sind kompliziert, erfordern Spezialkenntnisse und sind für Anfänger nicht zu empfehlen.
• Atomic Swaps werden von einer Untergruppe von Kryptowährungen unterstützt.
• Es kann schwierig sein, einen Handelspartner zu finden, der über Vermögenswerte verfügt, die genau zu denen passen, die Sie tauschen möchten.
• Im Vergleich zu zentralisierten Börsen weisen Atom-Swaps in der Regel längere Bestätigungszeiten auf, bevor die Transaktion als abgeschlossen betrachtet werden kann.
• Es besteht die Möglichkeit, dass Atom-Swaps nicht das gleiche Maß an Liquidität bieten wie zentralisierte Börsen.

Blockchains, die Atomic Swaps unterstützen

Zu den beliebten Blockchains, die Atomic Swaps unterstützen, gehören:

• Bitcoin (BTC): Bitcoin unterstützt atomare Swaps durch die Verwendung von Hash Time-Locked Contracts (HTLCs), die Teil seiner Skriptsprache sind.
• Monero (XRM): Monero, der König der Privatsphäre, unterstützt auch Atomic Swaps.
• Litecoin (LTC): Litecoin war eine der ersten Kryptowährungen, die Atomic Swaps unterstützte. Es ist in der Lage, über das Lightning Network sowohl On-Chain- als auch Off-Chain-Swaps durchzuführen.
• Decred (DCR): Decred wurde unter Berücksichtigung der Atomic-Swap-Kompatibilität entwickelt. Es unterstützt sowohl On-Chain- als auch Off-Chain-Atomic-Swaps.
• Komodo (KMD): Die Plattform von Komodo basiert auf Atomic Swaps und bietet eine dezentrale Börse (DEX), die zahlreiche Kryptowährungen unterstützt, darunter beliebte wie Bitcoin, Ethereum und Litecoin.

Die Zukunft von Atomic Swaps

Die Technologie, die dem Atomaustausch zugrunde liegt, steckt noch in den Kinderschuhen und hat noch keine breite Akzeptanz gefunden. Atomic Swaps hingegen könnten in der Zukunft des Austauschs digitaler Vermögenswerte eine wichtige Rolle spielen, da der Schwerpunkt zunehmend auf der Interoperabilität zwischen Blockchains und der laufenden Entwicklung der Blockchain-Industrie liegt.

Darüber hinaus könnte das Aufkommen dezentraler Finanzplattformen (DeFi), die verschiedene Formen kettenübergreifender Operationen, einschließlich Atom-Swaps, ermöglichen, die Einführung von Atom-Swaps vorantreiben. Da immer mehr Blockchain-Ökosysteme eher auf Zusammenarbeit als auf Konkurrenz setzen, könnten Interoperabilität und kettenübergreifender Austausch zu Standardpraktiken in der Branche werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Atom-Swaps eine potenzielle Alternative zu zentralisierten Börsen darstellen und eine echte Dezentralisierung und einen Peer-to-Peer-Austausch in der Welt der Kryptowährungen fördern. Auch wenn es Hindernisse und Zwänge gibt, könnten anhaltende Innovationen und Entwicklungen in diesem Bereich eines Tages zur weit verbreiteten Einführung modernster technologischer Fortschritte führen.