Desde a introdução do Bitcoin em 2009, o mundo das moedas virtuais tem estado na vanguarda de uma infinidade de inovações e avanços que mudam paradigmas. Este domínio da moeda digital tem o potencial de revolucionar os nossos sistemas monetários e financeiros graças ao seu mecanismo operacional descentralizado e confiável. O Atomic Swap é um exemplo dessa tecnologia que se destaca no cenário das criptomoedas.

Desde a sua introdução em 2017, os swaps atômicos têm sido considerados um potencial divisor de águas na indústria de comércio de criptomoedas. Embora Tier Nolan tenha apresentado esta ideia pela primeira vez em 2013, quando o desenvolvimento e implementação de trocas atómicas só começaram quatro anos depois, as raízes deste conceito remontam a 2013. É interessante notar que as negociações iniciais só poderiam ocorrer em plataformas como Coinbase, Kraken e Coinsquare. Essas plataformas permitem a execução anônima de negociações, mas não possuem funcionalidade ponto a ponto. Isso foi antes de ser anunciado que ocorreria uma troca atômica entre Litecoin e Bitcoin, o que mudou completamente a dinâmica.

Desenvolvimento Histórico de Swaps Atômicos

Em 2013, Tier Nolan, um desenvolvedor bem conhecido na comunidade Bitcoin pelas contribuições significativas que fez ao ecossistema Bitcoin, foi a primeira pessoa a propor a ideia de trocas atômicas. O conceito revolucionário que Nolan desenvolveu teve como objetivo enfrentar um desafio significativo enfrentado pela indústria de criptomoedas, permitindo negociações diretas e sem confiança entre diferentes blockchains.

No entanto, Charlie Lee, o homem por trás da criação do Litecoin, foi quem tornou esta teoria uma realidade em 2017. No Twitter, Lee fez o anúncio de que havia concluído com sucesso uma troca atômica entre cadeias, trocando 0,1167 Bitcoin por 10 Litecoin. O mundo da negociação de criptomoedas foi significativamente abalado como resultado deste evento. Desde essa transação seminal, uma variedade de bolsas descentralizadas e comerciantes independentes incorporaram esta tecnologia nas suas respetivas plataformas, o que impulsionou a adoção da tecnologia.

Compreendendo as trocas atômicas

Os swaps atômicos, também conhecidos como negociação entre cadeias ou negociação entre cadeias atômicas, são inovações potencialmente revolucionárias que permitem aos comerciantes de criptomoedas converter uma criptomoeda em outra sem empregar os serviços de um intermediário centralizado. Esta tecnologia é uma virada de jogo no espaço das criptomoedas, pois promete transações peer-to-peer que são mais seguras e eficientes.

O termo 'atômico' refere-se ao princípio de que a troca é indivisível, o que significa que a transação acontece na sua totalidade ou simplesmente não acontece. Isso elimina o risco de inadimplência de uma das partes ou de conclusão apenas parcial da transação.

O mecanismo de trocas atômicas

Vamos apresentar os Hashed Timelock Contracts (HTLCs), que são uma forma de contrato inteligente e a tecnologia subjacente da qual os swaps atômicos dependem para funcionar. Esses contratos “bloqueiam” uma transação, o que significa que para que a troca seja concluída com sucesso é necessária a verificação de ambas as partes envolvidas.

Em detalhes:

Contratos Hashed Timelock (HTLCs) são mecanismos criptográficos que permitem transações seguras e sem confiança em múltiplas redes blockchain. Eles são importantes em trocas atômicas e soluções de blockchain de segunda camada, como a Lightning Network do Bitcoin. Um HTLC é essencialmente um contrato inteligente, pois é programável e autoexecutável, e responsabiliza as partes de uma transação, impondo condições e restrições de tempo.

Um HTLC exige que o destinatário de um pagamento confirme o recebimento do pagamento dentro de um determinado prazo, gerando uma prova criptográfica. Esta prova responde ao desafio criptográfico do contrato, ou hashlock. Se o destinatário não fornecer o comprovante dentro do prazo especificado, a transação será cancelada e os fundos serão devolvidos ao remetente. Esta é a cláusula de “timelock” do contrato.

A parte “hashed” do HTLC refere-se ao fato de gerar o desafio para o destinatário por meio de uma função hash criptográfica. Esta função hash recebe uma pré-imagem como entrada e retorna uma sequência de bytes de comprimento fixo. O remetente original cria uma pré-imagem secreta, faz o hash dela e inclui o hash no HTLC. O destinatário deve então fornecer a pré-imagem original para desbloquear o contrato.

O HashLock e o TimeLock são dois dos recursos de segurança mais importantes incluídos em um contrato baseado em HTLC. Resumidamente:

• HashLock: O mecanismo HashLock protege o contrato com uma chave única, e a única pessoa que pode acessá-lo é quem depositou a moeda. Em outras palavras, o HashLock protege a moeda que foi depositada utilizando um item de dados único, também conhecido como hash criptográfico, que está em posse apenas do depositante.
• TimeLock: Por outro lado, o recurso TimeLock garante que a transação ocorra dentro do período de tempo alocado, garantindo que ela ocorra dentro de um determinado período de tempo. O contrato garante que o depositante receberá seu dinheiro de volta integralmente caso a transação não ocorra dentro do prazo especificado. O TimeLock oferece proteção para a transação impondo restrições de tempo, garantindo que os fundos estejam seguros mesmo que a negociação não termine imediatamente.

Um exemplo prático

Como exemplo de como funcionam os swaps atômicos, vamos considerar a seguinte situação hipotética envolvendo duas pessoas, Victoria e Piero, que desejam negociar criptomoedas:

1. Primeiramente, Victoria armazena sua criptomoeda em um endereço HTLC, que serve como um cofre digital confiável e seguro. Victoria é a única pessoa que possui a chave única necessária para abrir este cofre.
2. Depois disso, Victoria dá a Piero um hash criptográfico dessa chave, e Piero usa o mesmo hash criptográfico para depositar sua criptomoeda em um endereço que Victoria criou.
3. Depois que Piero fizer seu depósito, Victoria poderá usar sua chave especial para desbloquear a transação. Como resultado disso, ela agora pode acessar a criptomoeda de Piero.
4. Piero poderá recuperar a chave de Victoria do blockchain assim que Victoria desbloquear com sucesso a transação usando sua chave. Com esta chave, ele pode desbloquear o endereço HTLC que Victoria criou inicialmente e recuperar a criptomoeda que Victoria armazenou lá.

Através deste processo, tanto Victoria como Piero trocaram com sucesso as suas criptomoedas sem envolver um intermediário, resultando numa transação segura, eficiente e anónima.

Diferença entre Swaps Atômicos Off-Chain e On-Chain?

Os swaps atômicos são classificados em dois tipos: swaps atômicos na cadeia e swaps atômicos fora da cadeia. As trocas atômicas on-chain ocorrem diretamente nas blockchains das criptomoedas envolvidas. Ambos os blockchains devem suportar a mesma linguagem de script e ser compatíveis com Hash Time-Locked Contracts (HTLCs) para conseguir isso.

Os swaps atômicos fora da cadeia, por outro lado, utilizam soluções de segunda camada, como a Lightning Network, permitindo que as transações ocorram fora da blockchain principal. Quando comparada aos swaps atômicos on-chain, essa abordagem normalmente resulta em transações mais rápidas, mais escaláveis e menos dispendiosas.

Na rede

As trocas atômicas on-chain ocorrem diretamente nas blockchains das criptomoedas envolvidas. Este processo requer que ambos os blockchains suportem a mesma linguagem de script e sejam compatíveis com Hash Time-Locked Contracts (HTLCs). As transações são registradas e verificadas nas respectivas blockchains.

Embora este método beneficie da transparência e segurança inerentes à tecnologia blockchain, também herda as limitações das blockchains subjacentes, particularmente em termos de escalabilidade. Como resultado, os swaps atômicos na cadeia podem encontrar congestionamento de rede ou tempos de confirmação lentos associados a blockchains individuais. Além disso, como devem ser validados e adicionados ao blockchain, os swaps atômicos on-chain exigem um tempo de confirmação mais longo.

Fora da cadeia

Os swaps atômicos fora da cadeia, como dito, usam soluções de segunda camada, como a Lightning Network, para permitir que as transações ocorram fora da blockchain principal. Essa abordagem oferece escalabilidade que as trocas atômicas na cadeia frequentemente não conseguem igualar. Os swaps atômicos fora da cadeia podem tornar as transações mais rápidas, mais escalonáveis e menos dispendiosas.

As transações fora da cadeia são frequentemente mais rápidas porque não requerem confirmação da blockchain. Eles só precisam ser registrados na blockchain quando o canal fora da cadeia é aberto e fechado, permitindo que milhares de transações ocorram fora da cadeia para cada transação registrada na cadeia.

Os swaps fora da cadeia, por outro lado, dependem da robustez e segurança das soluções de segunda camada que empregam e exigem que as partes envolvidas estejam online durante o swap.

Os prós e contras das trocas atômicas

Os swaps atômicos são um novo desenvolvimento importante para a indústria de criptomoedas porque visam tornar a economia mais descentralizada e menos dependente de intermediários. Embora existam vantagens em usar a tecnologia para realizar transações peer-to-peer, os swaps atômicos nem sempre são a forma mais conveniente de negociar bens e serviços.

Os swaps atômicos têm várias vantagens.

• Os swaps atômicos eliminam a necessidade de uma troca centralizada, o que pode resultar em taxas de transação reduzidas.
• O processo pode ser mais rápido do que usar uma central centralizada para agilizar a leitura, o que pode exigir um certo número de confirmações.
• Incentiva a descentralização genuína, que por sua vez melhora a privacidade e a segurança.
• As trocas atômicas têm o potencial de aumentar a quantidade de interoperabilidade que existe entre vários blockchains.
• O facto de a negociação ocorrer na sua totalidade ou não ocorrer reduz o risco da contraparte.

Os swaps atômicos também têm alguns aspectos negativos.

• Os swaps atômicos são complicados, exigem conhecimento especializado e não são recomendados para iniciantes.
• Os swaps atômicos são suportados por um subconjunto de criptomoedas.
• Pode ser um desafio encontrar um parceiro comercial que possua ativos que correspondam exatamente àqueles que você deseja trocar.
• Em comparação com as exchanges centralizadas, os swaps atômicos normalmente têm tempos de confirmação mais longos antes que a transação possa ser considerada concluída.
• Existe a possibilidade de que os swaps atômicos não forneçam o mesmo nível de liquidez que as bolsas centralizadas.

Blockchains que apoiam trocas atômicas

Alguns dos blockchains populares que suportam trocas atômicas incluem:

• Bitcoin (BTC): Bitcoin suporta swaps atômicos através do uso de contratos Hash Time-Locked (HTLCs), que fazem parte de sua linguagem de script.
• Monero (XRM): Monero, o rei da privacidade, também suporta trocas atômicas.
• Litecoin (LTC): Litecoin foi uma das primeiras criptomoedas a suportar swaps atômicos. Ele tem a capacidade de realizar trocas dentro e fora da rede usando a Lightning Network.
• Decred (DCR): Decred foi projetado tendo em mente a compatibilidade de troca atômica. Ele suporta swaps atômicos dentro e fora da cadeia.
• Komodo (KMD): A plataforma Komodo é construída em torno de swaps atômicos e fornece uma troca descentralizada (DEX) que suporta inúmeras criptomoedas, incluindo algumas populares como Bitcoin, Ethereum e Litecoin.

O futuro das trocas atômicas

A tecnologia que sustenta as trocas atómicas ainda está na sua fase inicial e ainda não obteve uma aceitação generalizada. Os swaps atômicos, por outro lado, poderiam desempenhar um papel significativo no futuro das trocas de ativos digitais devido ao maior foco na interoperabilidade entre blockchains e ao desenvolvimento contínuo da indústria de blockchain.

Além disso, o advento de plataformas financeiras descentralizadas (DeFi) que permitem várias formas de operações entre cadeias, incluindo swaps atômicos, pode impulsionar a adoção de swaps atômicos. À medida que mais ecossistemas blockchain procuram colaborar em vez de competir, a interoperabilidade e as trocas entre cadeias podem tornar-se práticas padrão na indústria.

Concluindo, os swaps atômicos oferecem uma alternativa potencial às exchanges centralizadas, melhorando a verdadeira descentralização e a exchange peer-to-peer no mundo das criptomoedas. Embora existam obstáculos e restrições, a inovação e o desenvolvimento persistentes neste domínio poderão um dia levar à adopção generalizada de avanços tecnológicos de ponta.