『学概念找员外』原子互换

接着写跨链技术中的遗漏部分，以下是往期文章：
侧链的存在逻辑
侧链的利弊
跨链技术解决了什么问题？
哈希时间锁定协议（一）
哈希时间锁定协议（二）
跨链技术之公证人机制
侧链中继

概念科普：

原子互换：是一种正在开发中的去中心化、无需第三方的新技术，允许在不同类型的数字资产之间实现无需信任的点对点交易，任何一方在瞬间完成的点对点交易中都遵守协议，且之后若有一方退出，资金会在规定的时间返回各方账户。

背景

这项技术如果成功应用之后，对于数字货币来说将是一个革命性的改革，因为这种技术一旦实现，所有链上的数字资产都可以自由交换了，而且不用通过交易所或者其他的中间方。对于用户和项目方来说，没有什么比这个事情更让人振奋的了。

基于目前各种主流交易所，安全问题暂且不提，毕竟交易所本身也不想频繁被盗。其他的出于交易所主观意愿的事情，就难以让大家所接受了，比如前段时间RAM正火热的时候，某个交易所就自己造了一个假的RAM交易对，不明真相的用户基于对该交易所的信任，直接上钩了。还有某些交易所为了自己的利益，直接限制用户提币，这种行为直接导致了大量的用户损失一个绝佳赚钱的机会，反正员外是损失了一个解套的机会，当时心里好几万只草泥马吧！

对于项目方来说，为了让自己的币能上一个好一些的交易所，只能把自己辛辛苦苦融来的一点钱，作为上币费全给了交易所，动辄几百几千万的上币费，想必大家都有所耳闻了。钱都让交易所赚跑了，对于小一些的项目方来说，哪里还有足够的资金来做自己的事业，意志力不够坚定的直接就卷钱跑路了。要么找一个小点的交易所，最后也是半死不活的。

原子互换

过程有点复杂，还是拿例子说事吧，又得把天宇和死柯侠搬出来了。
场景：天宇想要用自己的1个BTC换死柯侠的10个ETH。

天宇：

• 生成一个随机数 x ，并计算出x的哈希值 hash(x)；
• 生成1BTC的比特币交易 BTC1，但不广播。注意这个BTC1的输出是需要同时达到两个要求的时候，才能解锁这个比特币。（1）天宇和死柯侠的签名；（2）hash(x)的原像和死柯侠的签名；
• 生成满足以上两个条件的交易BTC11，这个交易把 1BTC 从 BTC1交易转到天宇自己的账户中，而且拥有48小时的锁定时间。即需要等到前一笔交易被确认交易完成且上链后，再过48小时，这笔交易才能上链等待确认。这笔交易的功能在于如果交易失败了，天宇可以取回他的比特币。
• 然后叫死柯侠对BTC11进行签名，然后天宇再把自己的签名也加上去，此时BTC11这笔交易就同时拥有了天宇和死柯侠的签名。因为有个时间锁的缘故，天宇不能让这笔交易直接上链，而是需要等待48小时。
• 48小时过后，天宇广播 BTC1 这笔交易，完成上链。

死柯侠：

• 确认 BTC1 上链后，就可以自己生成一个 3ETH 的以太坊交易 ETH2 了，同样也是先不广播。ETH2 的这笔交易同样需要同时满足两个条件才能达成：(1)天宇和死柯侠自己的签名；(2)hash(x) 的原像和天宇的签名，死柯侠可以从已经上链的 BTC1 的交易中得知 hash(x)；
• 生成交易 ETH21，这个交易可以在 24 小时的时间锁之后，把自己的 10ETH 从 ETH2 交易中转回到自己的以太坊账户中。注意：如果要取消交易，一定要在 48 小时之内取消，否则交易就上链了，再也无法更改了。
• 请求天宇对 ETH21 的签名；
• 广播 ETH2 交易，然后该笔交易上链被确认。

至此，整个交易流程就算跑完一遍了。既然是原子互换，那么不是成功就是失败，不会存在任何的中间情况的。

互换成功的情况

• 天宇确认 ETH2 交易上链后，可以在 24 小时内确认并将这笔交易广播出去，然后就可以将其中的 10ETH 转到自己的以太坊账户中了。注意：这里需要满足一个 ETH2 的解锁条件，即公布 x 和天宇自己的数字签名。然后 ETH22 才可以才以太坊上链自己的数据。
• 死柯侠从广播的 ETH22 中就可以得到随机数 x 了，然后发起交易并广播 BTC12，将 1BTC 从 BTC1 里面转到自己的比特币账户中。还是要注意：公布 x 和 死柯侠自己的签名，然后 BTC12 才能上链比特币网络。
• 最后交易完成。

互换失败的情况

• 如果 24 小时内，天宇没有广播交易 ETH22，则 24 小时之后，死柯侠便可签名并广播 ETH21。因为超过了锁定时间范围，而且同时还拥有天宇和死柯侠自己的数字签名。然后就可以把 10ETH 转回给自己了，最后 ETH21 交易上链并广播。
• 同理，48 小时后，天宇可以广播 BTC11，然后 把自己的 1BTC 拿回来转到自己账户中；然后 BTC11 上链比特币网络；

在这个交易的过程中，即使失败了，双方都不会损失自己的代币。

缺点

看到这个原子互换这么牛逼，难道真的有那么好用吗？肯定不是的，缺点还蛮多的。

一

从上面这成功和失败的两个情况分别来看，不管是哪种情况，最后都会有4个交易被上链，对于比特币和以太坊目前的网络状况来说，如果成功了固然是好事，如果交易失败了，也必须得支付一定数量的手续费，说即使交易失败了，用户也不会损失什么，其实是有点假的。

二

在这个交易过程中，大家可以看到是有两个时间锁定期限的，第一个是 24 小时，第二个是 48 小时。这个时间锁，既有好的一面，也有不利于交易的后者（死柯侠）的一面。

如果在交易过程中，天宇和死柯侠都将 BTC1 和 ETH1 这两个交易上链，则这个原子互换的成功与否的决定权都在天宇手里了，而且天宇还有24小时的考虑时间。

在这个时间段内，天宇可以做啥呢？他可以去观察交易所的价格信息，如果交易所的价格对他更有利，他就可以选择中断跟死柯侠的交易，如交易所换币，然后这个交易的风险就转嫁到死柯侠头上了。

那你说如果把这个时间锁的时间调短些呢？其实不管有多短，依旧会有这个风险的。而且从安全方面来说的话，时间太短了风险反而增大了。

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如果上面这些问题可以有效解决的话，然后还成功应用在各种主链之间的话，那么原子互换可以完全取代掉传统的交易所，用户再也不用担心自己的资产问题了，再也没有哪个交易所可以限制你提币转账了，这个技术，将会带来一个革命性的改变。

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