Funktionsprinzipien und Anwendungsmerkmale des Atomtauschs

Published on July 16, 2018

Funktionsprinzipien und Anwendungsmerkmale des Atomtauschs

    Dieser Artikel beleuchtet Fragen im Zusammenhang mit der Relevanz des atomaren Austauschs verschiedener Münzen untereinander ohne die Beteiligung von Vermittlern. Wir haben versucht, die Merkmale der Arbeit dieses Austauschs und die Anforderungen an digitale Währungen zu beschreiben, um diese Funktionalität aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus erörterten sie aktuelle Fragen der Konzeption und Einführung eines dezentralen Austauschs auf der Grundlage von Atomtausch sowie die Nachteile und Risiken ihrer Nutzung.

    Per Definition arbeitet ein Kryptowährungseigentümer mit seinen Münzen ohne die Beteiligung eines vertrauenswürdigen Dritten, dh ohne Vertrauen. Es ist ganz natürlich, dass Benutzer diese Währungen nach dem gleichen Prinzip umtauschen möchten. Bestehende zentrale Vermittlungsstellen können diese Anforderungen nicht erfüllen. Dies zeigt sich an den zahlreichen Beschränkungen der Börsen selbst und den häufigen Vorfällen von Hacking.

    Wie ist der Austausch am zentralen Standort? Alice meldet sich an der Börse an und bestellt den Kauf einer bestimmten Anzahl Münzen einer bestimmten Kryptowährung. Bob, der bereits an dieser Börse registriert ist, sieht die Bestellung und stimmt ihr zu, wenn er mit dem Preis zufrieden ist. Die Salden der Konten an dieser Börse bei Bob und Alice ändern sich. Danach können sie dieses Geld auf ihre Brieftaschen abheben.

    In dieser Situation vertrauen sowohl Alice als auch Bob dem Austausch. Genauer gesagt vertrauen sie den Eigentümern der Börse, dass sie das Geld nicht nehmen und nicht mit ihnen verschwinden werden. In gewisser Weise müssen Benutzer den Ingenieuren vertrauen, die die Börse entworfen und entwickelt haben, sowie anderen Fachleuten, die zuverlässigen Schutz vor Hackern und Betrügern bieten.

    Währungsidee und Anforderungen


    Die Idee des Atomstoffwechsels wurde als Alternative vorgeschlagen. Atomtausch ist ein Austausch, der untrennbar oder gar nicht ist. Mit diesem Ansatz können Sie einen Austausch durchführen, auch wenn Benutzer sich nicht vertrauen. Außerdem verliert der Teilnehmer keine Münze, auch wenn der Gegner ihn gezielt täuschen will.

    Atomic Swap ist eine Idee mit großem Potenzial, die auf verschiedene Arten und für völlig unterschiedliche digitale Währungen umgesetzt werden kann. In diesem Artikel beschränken wir uns daher auf die Besonderheiten der atomaren Auslagerungsoperation für solche Kryptowährungen wie Bitcoin und Ether.

    Damit eine digitale Währung einen Atom-Swap erfolgreich unterstützen kann, müssen einige grundlegende Anforderungen erfüllt sein.

    Das wichtigste ist die Möglichkeit, einen intelligenten Vertrag mit der Möglichkeit einer zeitlichen Verzögerung zu erstellen. Um eine Transaktion zwischen zwei verschiedenen Abrechnungssystemen durchzuführen, ist es außerdem erforderlich, dass beide dieselbe kryptografische Hash-Funktion verwenden können, um die Bedingungen für das Ausgeben von Münzen festzulegen (z. B. SHA-256). Dies ist erforderlich, damit der Vertrag korrekt ausgeführt wird, wenn der Benutzer das Ergebnis der Hash-Funktion bereitstellt. Darüber hinaus ist für die erfolgreiche Implementierung des Atomtauschs ein Kommunikationskanal erforderlich, da die Benutzer die Austauschbedingungen außerhalb der Kette diskutieren müssen.

    Arbeitsprinzip


    Der Atomtausch verwendet die sogenannte zeitlich begrenzte Sperre (HTLC). Tatsächlich handelt es sich hierbei um Verträge, die vom digitalen Währungsbuchhaltungssystem selbst unterstützt werden. Ein Paar von Sonderverträgen stellt sicher, dass, wenn die Münzen einer Währung ihren Besitzer wechseln, auch die Münzen der zweiten Währung. Und wenn einer der Vertragspartner die Überweisung nicht rechtzeitig bestätigt, werden die Münzen an die ursprünglichen Eigentümer zurückgegeben. Somit werden Münzen beider Währungen gesperrt, bis alle Bedingungen erfüllt und bestätigt sind. Entweder wird der Münztausch atomar ausgeführt oder komplett abgelehnt.

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    Betrachten Sie diesen Prozess in einem detaillierteren Schema. Stellen Sie sich zwei digitale Währungen vor, für die die Blockchain-Technologie gilt: α und β. Es gibt zwei Mitglieder: Alice (A) und Bob (B). Zuerst erstellt Alice eine neue Adresse in der α-Blockchain und überträgt sie an Bob. Bob erstellt ebenfalls eine neue Adresse, jedoch in der Blockchain der Währung β, und sendet sie an Alice.

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    Alice initiiert eine Transaktion mit einem Smart-Vertrag, in dem sie ihre Münzen blockiert, die sie mit Bob tauschen möchte. Bob überprüft diesen intelligenten Vertrag (führt eine manuelle oder automatische Prüfung durch), erstellt seinen intelligenten Vertrag auf der Grundlage von Alices Vertrag und überträgt ihn an sie. Im Gegenzug überprüft Alice Bobs intelligenten Vertrag für die β-Blockchain und veröffentlicht, wenn alles in Ordnung ist, ihren geheimen Hash-Wert für die β-Blockchain, wenn von Bob gesperrte Münzen freigeschaltet werden. Mit diesem Hash-Wert kann Bob die von Alice geblockten Münzen in der Blockchain freischalten. Somit ist der Austausch erfolgt. Bis zur ersten Veröffentlichung der Hash-Werte bleiben alle Teilnehmer bei ihren Münzen, und nachdem die Teilnehmer frei auf die Münzen des Gegners zugreifen können. Aus diesem Grund kann der Austausch als vertrauenslos betrachtet werden.

    Bestätigungszeit


    Um einen vertrauenslosen Atom-Swap-Austausch zu erreichen, benötigen Sie nur 4 Transaktionen, 2 in jeder Blockchain, sowie eine Off-Chain-Kommunikation zwischen Subjekten, um den Text eines intelligenten Vertrags zu übertragen. Daher kann die Zeit für einen Austausch mit einem Atomtausch von 1 Stunde bis zu der im Smart Contract der Probanden angegebenen Zeit zeitverzögert vergehen.

    Währungen, die Atomtausch unterstützen


    Zu den Währungen, die derzeit den Atomtausch unterstützen, gehören:

    1. Bitcoin und seine Gabel: Litecoin, Monacoin, Zcoin, Viacoin usw.
    2. Ethereum und ähnliche Projekte, deren intelligente Verträge in Programmiersprachen geschrieben und in virtuellen Maschinen ausgeführt werden.

    Es sollte beachtet werden, dass es immer noch keinen einheitlichen Standard für den Atomtausch gibt. Jeder, der derzeit Atomic Swap verwendet, verwendet Kryptografie und intelligente Verträge ohne einen einzigen Standard.

    Dezentraler Austausch


    Auf der Basis von Atomic Swap können Sie dezentrale Vermittlungsstellen aufbauen, mit denen Sie mit mehreren Buchhaltungssystemen arbeiten können, für die jeweils eine eigene Blockchain besteht. Bei der Konzeption derartiger dezentraler Börsen muss jedoch berücksichtigt werden, dass jeder sein Angebot zum Kaufen oder Verkaufen abgeben kann. Daher müssen Sie zunächst über ein Protokoll verfügen, mit dem Sie ein Auftragsbuch dezentral erstellen können.

    Bezüglich der Garantien für Bestellungen gibt es Besonderheiten. Bei zentralisierten Börsen ist der gesamte Saldo bei der Börse. Trotz der Tatsache, dass der Benutzer seine Bestellung jederzeit stornieren kann, wird der Umtausch diese Bestellung in jedem Fall erfüllen, bis sie nicht storniert wird. Für den dezentralen Austausch sind Bußgelder wegen Pflichtverletzung erforderlich. Bisher ist ein solcher Lösungsansatz der beste, der zum Zeitpunkt 2018 verfügbar war.

    Nachteile


    In den dezentralen Börsen ist es noch nicht möglich, die sogenannten Dark Pools zu implementieren - ein spezielles Orderbuch, in dem niemand Aufträge sieht. Dieser Ansatz wird bei zentralisierten Börsen verwendet, um Vorschläge für den Austausch großer Beträge zu verbergen, da diese den Markt manipulieren können. Um Dark Pools in einem dezentralen Austausch zu implementieren, muss eine ausgefeilte Kryptographie verwendet werden.

    Darüber hinaus sind Transaktionen mit Fiat-Währungen an dezentralen Börsen nicht verfügbar. Fiat-Währungen haben kein Buchhaltungssystem, in dem sie einen intelligenten Vertrag registrieren könnten. Ein atomarer Tausch zwischen Fiat- und Digitalwährungen ist daher nicht möglich.

    Panikverkaufsproblem


    Mit dem massiven Einsatz von Atomtausch gibt es ein Problem, das schwer zu lösen ist. Angenommen, es gibt ein Buchhaltungssystem, in dem eine sehr hohe Transaktionsbearbeitungsgebühr erhoben wird und die Transaktionen selbst sehr lange bestätigt werden. Benutzer fangen an, diese Währung zu verkaufen, weil sie über eine geringe Bandbreite verfügt, und erstellen Aufträge an einer dezentralen Börse. Wenn diese Aufträge ausgeführt werden, erstellen sie jedoch intelligente Verträge in derselben Blockchain wie die Währung, die sie verkaufen möchten. Dadurch wird das Netzwerk noch stärker ausgelastet, die anstehenden Transaktionen bilden eine noch größere Warteschlange und die Benutzer möchten diese Währung noch stärker verkaufen, mehr Bestellungen aufgeben und die Transaktionswarteschlange vergrößern.

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    Als Analogie können wir ein Beispiel aus der Kernphysik geben. Beim Zerfall eines Kerns des Uranisotops 235 emittiert es normalerweise 1 bis 8 freie Neutronen. Jedes während des Zerfalls gebildete Neutron kann den Zerfall des benachbarten Urankerns verursachen. Dieses Phänomen wird als Kettenspaltungsreaktion des Kerns bezeichnet. Eigentlich ist dies das Prinzip der Atombombenexplosion. Darüber hinaus ist das Problem des Löschens nuklearer Explosionen noch nicht ordnungsgemäß gelöst. Natürlich ist das Problem des Panikverkaufs an dezentralen Börsen, die auf Atomtausch basieren, im Vergleich zum Problem der Atombomben nicht so bedeutend, aber diese Analogie spiegelt sehr deutlich das Wesen der lawinenartigen Ausbreitung des Panikprozesses auf dem Markt wider.

    Die Risiken der Verwendung von Atomtausch


    Aufgrund des Fehlens eines Dritten bestehen Risiken beim Einsatz von Atomtausch. Wenn der Benutzer keine Prüfung des Vertrags durchgeführt hat, den sein Gegner ihm gesendet hat, besteht die Möglichkeit, dass der Gegner das Geld des ersten Benutzers stiehlt. Wenn der erste Benutzer nach Ausführung des Smart-Vertrags das Geld genommen hat und der Gegner das Einlöseskript nicht rechtzeitig ausgeführt hat, kann der Gegner sein Geld verlieren.

    Schlussfolgerungen


    Bei der Bewertung der Arbeit des Atomtauschs kann der Schluss gezogen werden, dass die Idee vielversprechend ist, eine Technologie für den Austausch digitaler Vermögenswerte auf vertrauensloser Basis zu schaffen. Es braucht mehr Zeit und praktische Erfahrung, um eindeutig zu bestimmen, wie die Idee des Atomtauschs umgesetzt werden soll. Heute gibt es jedoch dezentrale Börsen, die Atomic Swap verwenden: BarterDEX auf der Plattform von Komodo, Altcoin sowie das Projekt 0x. Die Nachfrage nach einer solchen Austauschtechnologie zeigt die Bedürfnisse einer modernen digitalen Wirtschaft.