معاملات اتمی یا اتمیک سواپ، قراردادهای مبادله خودکاری هستند که به دو طرف امکان داد و ستد توکن ها از دو بلاک چین مختلف را می دهند. گاهی اوقات به عنوان تجارت زنجیره ای اتمی نیز از آن یاد می شود، این نوع مکانیزم به طور کامل، نیاز به نهادهای شخص ثالث متمرکز در هنگام انجام معاملات را از بین می برد. این سیستم به نوعی استقلال کاربران کریپتو را حفظ می‌ کند و تراکنش‌ های قابل اعتمادی را امکان ‌پذیر می‌ کند که در آن کاربران نیازی به شناخت یکدیگر نداشته و خطرات عدم پرداخت طرف مقابل را ندارند. به دلیل ماهیت قابل اعتماد و همتا به همتا معاملات اتمی، این مبادلات به طور گسترده یکی از معدود تکنیک های معاملاتی کاملا غیرمتمرکز در نظر گرفته می شود.

تاریخچه اتمیک سواپ

تکنیک های درگیر برای اولین بار توسط سرجیو دمیان لرنر در سال 2012 با عنوان پروتکل معاملات بی‌واسطه و بدون نیاز به اعتماد، شرح داده شد. اگرچه این ایده در آن زمان جذاب بود اما فرآیندهای خاصی در رابطه با آن شکل نگرفته بودند. یک سال بعد، Tier Nolan روش قوی تری برای شروع معاملات اتمی ایجاد کرد اما چهار سال بعد، زمانی که تیم Decred یک مبادله اتمی بین Decred و Litecoin را انجام داد، اولین بار این نوع معاملات با موفقیت اجرا شد. چند روز بعد، چارلی لی، بنیانگذار لایت کوین، در توییتی نوشت که این فرآیند با موفقیت برای ترید لایت کوین به بیت کوین تکرار شده است.

توجه داشته باشید که طراحی اولیه معاملات اتمی (Atomic Swap)هر دو طرف درگیر در این تراکنش را ملزم می ‌کرد که کل بلاک چین ‌های رمزارزهایی را که قصد داشتند معامله کنند، دانلود کنند. این همان چیزی است که ما آن را مبادله اتمی روی زنجیره می نامیم. یکماه پس از اینکه Decred و چارلی لی اولین مجموعه مبادلات اتمی را اجرا کردند، کومودو نسخه ای را معرفی کرد که فقط به کانال ‌های پرداخت ویژه نیاز دارد، که شاخه ‌های بلاک چین هستند. با این کار، معامله ‌گران مجبور نیستند کل بلاک‌ چین ‌های سکه ‌های دلخواه خود را دانلود کنند یا برای نهایی کردن تراکنش ‌ها منتظر اعتبارسنجی‌ های بلاک چین بمانند.

معاملات اتمی (Atomic Swaps) چیست؟

معاملات اتمی یا اتمیک سواپ یک فناوری قرارداد هوشمند است که امکان مبادله یک ارز دیجیتال با ارز دیگر را بدون استفاده از واسطه های متمرکز مانند صرافی ها فراهم می کند.

معاملات اتمی می توانند مستقیماً بین بلاک چین های ارزهای دیجیتال مختلف انجام شوند یا می توانند خارج از زنجیره و به دور از بلاک چین اصلی انجام شوند. آنها برای اولین بار در سپتامبر 2017، زمانی که یک اتمیک سواپ بین Decred و Litecoin انجام شد، مورد توجه قرار گرفتند.

از آن زمان، دیگر استارت آپ ها و صرافی های غیرمتمرکز به کاربران این امکان را می دهند. برای مثال، لایتنینگ لبز، استارت آپی که از شبکه لایتنینگ بیت کوین برای تراکنش ها استفاده می کند، با استفاده از این فناوری، مبادلات خارج از زنجیره انجام داده است. ارزهای دیجیتال و صرافی های غیرمتمرکز مانند 0x و Altcoin.io نیز این فناوری را در خود جای داده اند.

همانطور که می دانید فرآیند مبادله ارزهای دیجیتال زمان بر و پیچیده است. این موضوع به دلایل مختلفی است. به عنوان مثال، ماهیت غیرمتمرکز اکوسیستم ارزهای دیجیتال امروزی چالش های متعددی را برای معامله گران معمولی ایجاد می کند.

همه صرافی های ارزهای دیجیتال از همه کوین ها پشتیبانی نمی کنند. به این ترتیب، معامله‌ گری که می‌ خواهد ارز دیجیتال خود را با رمزارز دیگری که در صرافی فعلی پشتیبانی نمی ‌شود مبادله کند، ممکن است برای رسیدن به هدفش نیاز به انتقال حساب‌ ها یا چندین تبدیل بین رمزارزهای میانی داشته باشد. همچنین اگر معامله‌ گر بخواهد ارز دیجیتال های خود را با معامله‌ گر دیگری مبادله کند، ریسک طرف مقابل نیز وجود دارد.

مبادله اتمی این مشکل را با استفاده از قراردادهای هش تایم لاک (HTLC) حل می کند. همانطور که از نام آن مشخص است، HTLC یک قرارداد هوشمند با زمان محدود بین طرفین است که شامل تولید یک تابع هش رمزنگاری است که می تواند بین آنها تأیید شود.

مبادله اتمی به هر دو طرف نیاز دارد تا با استفاده از یک تابع هش رمزنگاری، دریافت وجوه را در یک بازه زمانی مشخص تایید کنند. اگر یکی از طرف های درگیر نتواند تراکنش را در بازه زمانی تعیین شده تایید کند، کل تراکنش باطل می شود و وجوه رد و بدل نمی شود. اقدام اخیر به حذف ریسک طرف مقابل کمک می کند.

اتمیک سواپ چگونه کار می کند؟

"اتمی" اصطلاحی است که به فرآیندهایی که یا نهایی می شوند یا اصلاً شروع نمی شوند اشاره دارد. به عبارت دیگر، اتمیک سواپ دارای عملکردهایی است تا اطمینان حاصل کند که دو طرف معامله قبل از تکمیل معامله، تمام شرایط از پیش تعریف شده را برآورده می کنند. این امر با ترکیب قراردادهای هوشمند ممکن می شود که برنامه های خود آغازگر هستند و شرایط حاکم بر موفقیت یک تراکنش را اعمال می کنند.

به طور دقیق تر، معاملات اتمی (Atomic Swap)از یک قرارداد قفل هش شده (HTLC) استفاده می کند که به عنوان یک گاوصندوق مجازی دو طرفه عمل می کند. همانطور که از نام آن پیداست، این قرارداد از یک مکانیسم رمزگذاری پیچیده مبتنی بر ریاضی به نام تابع هش استفاده می کند. همچنین، محدودیت زمانی را معرفی می ‌کند به طوری که اگر یکی از طرفین نتواند موارد را تا تاریخ مقرر فراهم کند، قرارداد به طور معکوس عمل خواهد کرد.

برای مثال، دو طرف درگیر ممکن است توافق کنند که یک محدودیت زمانی دو ساعته برای مبادله اتمی تعیین کنند. در این سناریو، قرارداد، سکه‌ های سپرده ‌شده را زمانی به صاحبان اصلی بازمی‌ گرداند که 2 ساعت بگذرد و همه شرایط معاملات برآورده نشده باشد.

جزئیات مهم دیگری که باید در مورد HTLC بدانید این است که به دو کلید رمزنگاری یا رمزگذاری شده نیاز دارد. آن ها عبارتند از:

کلید هش لاک (Hashlock): این کلید تضمین می ‌کند که معاملات تنها زمانی نهایی می‌ شوند که هر دو طرف مدارک رمزنگاری را ارائه کنند مبنی بر اینکه معامله خود را بتوانند انجام دهند.

کلید تایم لاک (Timelock): این کلید به عنوان یک مکانیسم امنیتی طراحی شده است که به معامله گران کمک می کند تا مهلتی برای معاملات اتمی تعیین کنند. این مکانیزم تضمین می ‌کند که رمزارزهای سپرده ‌شده زمانی که سواپ به دلایلی قبل از پایان مهلت تکمیل نشده باشد، به معامله ‌گران بازگردانده شده و کل معامله باطل می شود.

معاملات اتمی چگونه اجرا می شوند؟

برای توضیح بهترین روش برای شروع معاملات اتمی، فرض کنیم باب و آلیس توافق کرده اند که معامله ای شامل بیت کوین (BTC، -1.11٪) و اتریوم (ETH، -1.30٪) را انجام دهند. در اینجا، باب تصمیم گرفته است در ازای 15 ETH آلیس، 1 بیت کوین معامله کند. اولین کاری که باب باید انجام دهد این است که یک آدرس قرارداد ایجاد کند که در آن 1 واحد BTC خود را ارسال کند. هنگامی که او وجوه خود را واریز کرد، قرارداد به طور خودکار یک کلید ویژه ایجاد می کند که فقط باب می تواند به آن دسترسی داشته باشد. این کلید را به عنوان رمز عبوری در نظر بگیرید که وجوهی را که باب به تازگی به قرارداد هوشمند فرستاده باز می کند.

قرارداد از این کلید برای تولید یک نمایش هش شده یا شکل رمزگذاری شده کلید استفاده می کند. بعد، باب هش را برای آلیس می فرستد. با انجام این کار، آلیس فقط به شکل هش شده رمز عبور مورد استفاده برای قفل کردن 1 بیت کوین باب دسترسی دارد. در اصل، او می تواند تأیید کند که او وجوه را در قرارداد قفل کرده است اما او نمی تواند به وجوه دسترسی داشته باشد یا آن را برداشت، حداقل هنوز نه.

پس از دریافت کلید هش شده، آلیس از کلید برای ایجاد یک آدرس قرارداد برای خود استفاده می کند، جایی که می تواند 15 ETH خود را واریز کند. از آنجایی که هر دو طرف وجوه خود را در قرارداد هوشمند قفل کرده‌ اند، تنها کاری که باب باید انجام دهد این است که 15 ETH را درخواست کند. او می تواند این کار را انجام دهد زیرا به رمز عبوری دسترسی دارد که کلیدی را که آلیس برای قفل کردن ارز دیجیتال هایش در قرارداد هوشمند استفاده می کند، باز می کند. جالب است که در روند باز کردن آدرس قرارداد آلیس، باب رمز عبور را نیز برای آلیس فاش می کند. به این ترتیب، آلیس می تواند از این رمز عبور برای درخواست 1 بیت کوین و نهایی کردن معامله استفاده کند.

در پایان، متوجه خواهید شد که این فرآیند به توانایی هر دو طرف برای ارائه مدارک رمزنگاری خلاصه می شود. در اینجا، رمزنگاری به فرآیند رمزگذاری و رمزگشایی کلیدها اشاره می کند. توجه داشته باشید که باب ابتدا باید یک کلید را رمزگذاری می کرد و سپس کلید رمزگذاری شده را برای آلیس ارسال می کرد. از آنجایی که او کلید اصلی را در اختیار داشت، می ‌تواند سکه‌ هایی را ادعا کند که آلیس از کلید رمزگذاری شده برای قفل کردن آنها استفاده کرده است. به عنوان یکی از شرایط باز کردن قفل چنین سکه هایی، باب باید کلید اصلی را به آلیس ارائه دهد. با انجام این کار، آلیس می تواند به کلید دسترسی پیدا کند و از آن برای درخواست 1 بیت کوین استفاده کند.

چرا به مبادلات اتمی نیاز داریم؟

مبادله اتمی یک مکانیسم حیاتی بلاک چین در نظر گرفته می شود زیرا نیاز به واسطه هایی مانند صرافی های رمزنگاری را از بین می برد. با این کار، معامله‌گران می‌توانند بدون اتکا به زیرساخت‌های پلتفرم‌های معاملاتی متمرکز، معاملات زنجیره‌ای را انجام دهند. از آنجایی که هنگام استفاده از مبادلات اتمی، واسطه ها کنار گذاشته می شوند، تراکنش ها سریع، مقرون به صرفه تر و عاری از حوادث امنیتی مرتبط با مبادلات مبتنی بر نگهداری هستند. همه این مزایا به استقلالی اشاره دارد که اتمیک سواپ فراهم می کند. به عبارت دیگر، کاربران کنترل بیشتری بر دارایی های خود دارند زیرا تمام معاملات مستقیماً از کیف پول شخصی آنها انجام می شود.

علاوه بر این، مکانیسم‌های معاملاتی زنجیره‌ای متقابل در مبادله‌های اتمی، اکوسیستم رمزنگاری سازگارتر را ارتقا می‌دهند. به لطف مبادلات اتمی، انجام تراکنش ها در چندین بلاک چین آسان تر می شود. در نهایت، اتمیک سواپ ریسک طرف مقابل را از بین می‌برد، زیرا معاملات یا تکمیل می‌شوند یا هرگز اتفاق نمی‌افتند.

معرفی مبادلات اتمی معروف در بازار ارز دیجیتال

در حال حاضر تعداد کمی از مبادلات اتمی انجام شده در بازار ارز دیجیتال وجود دارد که از جمله این مبادلات می توان به این موارد اشاره کرد:

• مبادله اتمی لایت کوین و دکرد که در سپتامبر 2017 اتفاق افتاد. 
• مبادلات اتمی ورت کوین و لایت کوین که در ماه سپتامبر انجام شد و هنوز بر روی آن کار می کنند. 

جایگاه مبادلات اتمی ارز دیجیتال

مبادلات اتمی ارز دیجیتال یک تکنولوژی جدید در این زمینه است و به همین دلیل بوده که هنوز در جایگاه آزمایش قرار دارد. در حال حاضر به دلیل محدویت هایی که این نوع از مبادلات دارند هنوز در مسیر اصلی خود وارد نشده است. این محدودیت ها شامل:

• هر دو ارز دیجیتالی که معامله می شوند باید دارای الگوریتم هش یکسانی باشند.
• هر دو ارز دیجیتال باید از قرارداد هوشمند مبتنی بر زمان پشتیبانی و حمایت کنند.
• برای انجام مبادلات اتمی نیاز به زبان برنامه نویسی ویژه ای است.

هر یک از این محدودیت ها مانع از رشد و گسترش این فناوری شده اما صنعت ارز دیجیتال توانسته است بر این مشکل تسلط یابد. به همین دلیل است که راه حل مبادلات اتمی خارج از زنجیره توسط شبکه لایتنینگ را برای پذیرش و همه گیر شدن این نوع مبادلات مورد استفاده قرار دهد. مبادلات اتمی خارج از زنجیره بر روی تمام چالش ها و محدودیت هایی که توسط مبادلات اتمی درون زنجیره ایجاد شده است، غلبه خواهد کرد.

مزایای استفاده از اتمیک سواپ چیست؟

در این قسمت می خواهیم به معرفی مزایای استفاده از فرآیند اتمیک سواپ بپردازیم، برای آشنایی بیشتر با این مزایا، این بخش را مطالعه کنید.

1.ماهیت غیرمتمرکز

برخلاف اینکه هدف اصلی تریدرهای ارزهای دیجیتال، که هدفشان دستیابی به یک نظام مالی غیرمتمرکز است اما در برخی از موارد، صرافی های غیرمتمرکزی همچون بایننس و کوین بیس که جزو صرافی های متمرکزی هستند که نیاز به استفاده از این نوع مبادلات را دارند. اتمیک سواپ با ارائه استقلال کامل از صرافی های متمرکز و تراکنش های میان کیف پول ها بدون نیاز به شخصی به عنوان واسطه، این قابلیت را به کاربران می دهد تا بتوانند به صورت کامل به حساب کاربری و تبادلات خود، نظارت داشته باشند.

2.افزایش امنیت در مبادلات اتمیک سواپ

با توجه به اینکه در پلتفرم اتمیک سواپ، از قراردادهای HTCL استفاده می شود و این نوع قراردادها از امکاناتی همچون قفل اطلاعات و قفل بازه زمانی برخوردار هستند، از امنیت بالاتری برخوردار است. البته کاربران این قابلیت را خواهند داشت که در بازه زمانی تعیین شده تراکنش انجام نشود یا در صورت بروز هر مشکل یا اختلال دیگری، تراکنش بازگشت پذیر بوده و کل موجودی به حساب برگردانده می شود.

3.افزایش انعطاف پذیری در تبادلات میان آلت کوین ها

در صرافی های متمرکز امکان تبادل برخی از رمزارزها وجود ندارد. به عنوان مثال در صرافی کوین بیس مبادله مستقیم ریپل با لایت کوین وجود ندارد. برای این کار باید در ابتدا رپیل خود را به بیت کوین و در نهایت بیت کوین را تبدیل به لایت کوین کرد. اتمیک سواپ با فراهم کردن امکان تبادل، مابین تمام آلت کوین های مختلف این مشکل را برطرف کرده است. 

4.امکان مبادلات به صورت P2P و کم کردن هزینه ها

اتمیک سواپ با فراهم کردن شرایط مبادلات به صورت همتا به همتا، این قابلیت را برای کاربران فراهم می کند تا بدون نیاز به شخصی واسط همچون صرافی، می توانند مبادلات خود را انجام دهند. در این حالت هزینه های تراکنش و کارمزدهای مبادلات در صرافی های متمرکز کم می شود.

معایب استفاده از مبادلات اتمی در ارز دیجیتال

1. پیچیدگی و شرایط مبادلات 

برخلاف اینکه در پلتفرم اتمیک سواپ، امنیت معادلات بسیار بالا است اما کاربران مبتدی نمی توانند به راحتی این مبادلات را انجام دهند. در صورتی که در صرافی های دیگر می توانید به راحتی با کلیک بر روی یک گزینه مبادلات خود را انجام دهید. در صورتی که در مبادلات اتمی برای تبادل داده ها و اطلاعات باید به صورت توابع رمزنگاری شده این کار را انجام دهید. 

2. مسائل مربوط به حریم خصوصی

این احتمال وجود دارد که تمامی تراکنش ها در اتمیک سواپ با توجه به ویژگی قفل بازه زمانی، مدتی طولانی شود. در نتیجه در طی مدت زمان، تراکنش ها به صورت فعال در شبکه بلاک چین قرار دارند و هکرها زمان بیشتری برای دخالت در فرآیند و جمع آوری اطلاعات شخصی در مورد تریدرها در دست خواهند داشت. 

3. نبود پلتفرم متمرکز

با توجه به اینکه معایب بسیاری در پلتفرم های متمرکز وجود دارد. در مبادلات اتمی راحتی و محیط کاربری ساده ای در صرافی های متمرکز برای دسترسی و استفاده از پلتفرم های مبادلاتی متمرکز در خصوص تبادلات مربوط به ارزهای فیات وجود دارد، دیده نمی شود. 

آینده مبادلات اتمی در ارز دیجیتال

می توان گفت که مبادلات اتمی ارز دیجیتال، آینده بسیار روشنی داشته و در آینده حضور خدمات یا صرافی های غیرمتمرکزی وجود دارد که هر دو مبادلات اتمی درون زنجیره ای و خارج از زنجیره را با توجه مزیت هایی که دارد، ایمن تر کند. از دیگر اهدافی که مبادلات اتمی در ارز دیجیتال دارد، تمرکز بر روی تجربه کاربر است که در حال حاضر برای افرادی که تجربه کاری ندارند، مشکل است. برخی از خدمات از جمله مبادلات اتمی به صورت متفاوت کار می کند و در مراحل ابتدایی و رو به رشد قرار دارند.