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Swapping for freedom: Atomic Swaps durch Hashed Timelock Contracts – So funktioniert’s!

Swapping for freedom: Atomic Swaps durch Hashed Timelock Contracts – So funktioniert’s!

Swapping for freedom: Atomic Swaps durch Hashed Timelock Contracts – So funktioniert’s!

Ein zentrales Ziel von Bitcoin und Blockchain-Technologien im Allgemeinen ist die Demokratisierung unseres Geldes und Finanzsystems. Im Fokus steht hier die Dezentralität: Keine zentrale Partei soll die Erschaffung von neuer Währung oder den Handel mit dieser kontrollieren.

Dies wird durch Blockchain-Protokolle erreicht – unabhängige Miner weltweit sorgen dafür, dass niemand unberechtigt die protokollierten Guthabenstände der Blockchain modifizieren kann. Niemand hat Zugriff auf deine Bitcoins, solange du der alleinige Besitzer deiner Private Keys bist, richtig?

Wie du im Folgenden sehen wirst, war bisher die Idee mit dem Halten der eigenen Private Keys nicht immer umsetzbar. Aber zum Glück gibt es Atomic Swaps, welche dir in Zukunft erlauben werden, niemals die Kontrolle deiner Funds aus der Hand zu geben. Lasst uns das Universum rund um Atomic Swaps erkunden – los geht’s!

Wir wünschen viel Freude und interessante Einblicke beim Lesen!

Der Wunsch nach Liquidität kompromittiert die eigentliche Dezentralität

So weit, so gut. Die Realität mit den Private Keys sieht leider in der Praxis anders aus. Gerade in den Boom-Phasen möchte man dann doch gerne hin und wieder mit Bitcoins handeln, ggf. in Altcoins tauschen oder auch in Fiat/Stablecoins. Das Problem hierbei: Der Handel von Krypto findet immer noch nahezu komplett über zentralisierte Exchanges statt. Und diesen musst du nun leider wieder vertrauen.

Noch schlimmer: Viele Krypto-Nutzer vergessen die Gefahr, die davon ausgeht, Coins einer zentralen Partei anzuvertrauen. So benutzt ein großer Teil der Nutzer den Lieblingsexchange einfach als Wallet. Unabhängig davon, ob dieser Exchange vertrauenswürdig ist oder nicht: Wenn irgendwie möglich, sollte man diesem nicht vertrauen. Nicht nur, weil dieser potenziell bösartig ist. Sondern auch, weil zentralisierte Exchanges ein Lieblingsangriffsziel von Hackern sind. Und dies ist keine Sache der Geschichte, sondern passiert immer noch regelmäßig: Z.B. stahlen Hacker im September 2020 Krypto im Wert von 275 Millionen USD von der Krypto-Börse KuCoin.

Auch kann man sich nicht sicher sein, ob die Exchanges wirklich immer die eigenen Guthaben in der Reserve halten. Wer kann kontrollieren, ob diese die Guthaben nicht auch verwenden, um mit diesen zu handeln, ähnlich wie es auch Banken mit deinem Guthaben auf den Girokonten tun? Nicht ohne Grund gibt es deshalb den Proof of Keys Day.

Nichtsdestotrotz, du willst ja mit Krypto handeln. Gibt es einen Weg, wie du dies tun kannst, ohne die Kontrolle deiner Funds aus der Hand zu geben?

Cross-Chain Atomic Swaps erlauben Wallet-to-Wallet Trades

Tatsächlich gibt es die. Seit einer ganzen Weile steht eine Idee im Raum: Cross-Chain Atomic Swaps. Doch nun werden solche das erste Mal auch für eine breite Masse einfach nutzbar.

Cross-Chain Atomic Swaps ermöglichen etwas, was bisher unmöglich erschien: Den Peer-to-peer Austausch von Coins über verschiedene Blockchains hinweg (also z.B. Bitcoin zu Ethereum, Wallet zu Wallet), ohne dass eine der beiden Parteien der anderen vertrauen muss.

Technischer Kern des Ganzen sind sogenannte Hashed Timelock Contracts. Wir versuchen im Folgenden das Protokoll für Atomic Swaps in einer stark vereinfachten Weise zu skizzieren.

Das Cross-Chain Atomic Swap Protokoll

Ein Hash Lock ist eine Adresse in der Blockchain, über die nur durch einen private Key (z.B. Key von Alice) in Kombination mit einem Secret (stell Dir z.B. an dieser Stelle etwas wie ein zusätzliches Passwort vor das benötigt wird) verfügt werden kann:

Hash Lock <- Private Key + Secret

Ein Time Lock ist eine Adresse in der Blockchain, über die verfügt werden kann durch einen private Key, aber nur, wenn hinreichend viel Zeit vergangen ist.

Time Lock <- Private Key + “Enough time passed”

Stellen wir uns folgendes Szenario vor:

Alice hat BTC und möchte diese in ETH tauschen.

Bob hat ETH und möchte für diese BTC haben.

Das Protokoll ist das Folgende:

  1. Alice denkt sich ein Secret aus, aber behält dieses für sich.
  2. Alice erzeugt 2 Hashed Locked Adressen: Eine auf der Bitcoin Blockchain und eine auf der Ethereum Blockchain und zwar in folgender Weise:

Hash Lock BTC <- “Bob’s private Key” + Secret

Hask Lock ETH <- “Alice’s private Key” + Secret

Wichtig: Bob kann überprüfen, dass beide Adressen mit dem gleichen Secret geschützt sind.

  1. Alice zahlt ihre BTC in den Hash Lock ein. Bob tut das Gleiche mit seinen ETH auf der anderen Adresse.
  2. Alice claimed die ETH die Bob eingezahlt hat. Dabei muss sie das Secret verwenden, dass sie Bob bisher nicht verraten hat. Der Clou hierbei ist: Bob sieht dieses Secret während der Transaktion auf der Blockchain, da diese Public ist.
  3. Dadurch dass Bob das Secret nun kennt, kann Bob mit dem gleichen Secret + seinem private Key ebenfalls die BTC claimen.

Und wozu brauchen wir nun Time Locks? Das obige Szenario ist eine Vereinfachung der Realität. Es ist ausreichend, wenn beide Parteien sich kooperativ verhalten.

Time Locks retten unsere Funds, falls die Gegenpartei verschwindet

Was ist wenn eine der Parteien nicht kooperiert/plötzlich verschwindet? Insbesondere im Falle von Alice ist das ein Problem. Die Funds wären für Bob für immer verloren und er hätte weder BTC noch ETH.

Um dieses Problem zu lösen, werden beide Adressen mit einem Time Lock versehen. D.h. wenn Alice nicht Ihre ETH claimed, kann nach einer bestimmten Zeit Bob seine ETH selber zurückholen. Umgekehrt gilt dies ebenfalls, jedoch unter leicht modifizierten Konditionen.

Main Take Away ist: Auf magische Weise ist es nun möglich, dass Alice und Bob über Chains hinweg ihre Coins tauschen konnten, ohne dass sie in irgendeiner Weise der anderen Seite vertrauen mussten!

Wo gibt es Cross-Chain Atomic Swaps?

Zurzeit sind einige Projekte im Entstehen. Das wichtigste hierbei scheint momentan Liquality zu sein. Liquality ist (so wie es sich gehört) komplett Open Source. Unter den von uns getesteten Cross-Chain Atomic Swap Services war Liquality außerdem bisher der einzige, welcher einfach zu benutzen ist (automatisierter Market Maker) und gute Liquidität hat. Ein weiterer Vorteil von Atomic Swaps ist im Übrigen auch, dass niemand an dem Swap mitverdienen kann (wie z.B. Exchanges), da diese komplett Peer-to-peer stattfinden.

Zum Tauschen auf Liquality gibt es zwei Möglichkeiten: das Atomic Swap Interface und das noch einfacher zu benutzende Atomic Swap Wallet. Letzteres ist ein Browser-Wallet, welches neben der Tatsache ein Bitcoin Wallet zu sein, auch die kompletten Eigenschaften eines Ethereum Web 3.0 Wallets mitbringt. D.h. Du kannst es anstatt MyEtherWallet oder Metamask verwenden. Eine weitere Innovation die Liquality hierbei mit sich bringt ist die Programmierbarkeit mit der Bitcoin Blockchain in ähnlicher Weise, wie es für Ethereum Blockchains über Web 3.0 möglich ist. D.h. falls Liquality sich als Wallet durchsetzt, kannst Du Dich in Zukunft auf Webanwendung freuen, welche mit Deinen Bitcoins direkt interagieren können, ähnlich wie Du es aus der Ethereum-Welt gewohnt seid. Und da Usability von Blockchain-Technologien immer noch springender Faktor ist, ist dies ein nicht zu unterschätzender Fortschritt.

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