Les swaps atomiques sont un mécanisme permettant un véritable échange P2P d'actifs cryptographiques directement via la blockchain. Comment fonctionnent les échanges atomiques et quel est l’avenir de cette technologie ?

Les swaps atomiques sont des contrats automatiques permettant d’échanger des actifs cryptographiques entre blockchains. Le mécanisme de contrat intelligent élimine complètement le besoin d'organisations tierces centralisées (bourses ou échangeurs) lors de la réalisation de transactions et les libère du risque de contrepartie. Il s’agit de l’une des rares méthodes véritablement décentralisées pour effectuer des transactions d’échange d’actifs cryptographiques.

Comment fonctionnent les échanges atomiques

« Atomique » (indivisible) est un terme désignant les processus qui sont soit entièrement exécutés, soit pas exécutés du tout. En d’autres termes, un swap atomique présente des caractéristiques qui garantissent que les deux parties à la transaction remplissent toutes les conditions prédéterminées pour finaliser l’échange. Le respect des conditions est garanti par des contrats intelligents. En cas de défaillance de l'une des parties ou de problèmes techniques, l'ensemble de l'opération est totalement annulé.

Les swaps atomiques utilisent des contrats à durée limitée (HTLC) verrouillés par hachage. Ces contrats utilisent un mécanisme de création et de comparaison d'empreintes digitales de données : une fonction de hachage. De plus, le contrat fixe un délai : les transactions sont annulées si au moins une des parties ne remplit pas les termes de la transaction dans un délai prédéterminé.

Par exemple, deux parties pourraient convenir de fixer un délai de deux heures pour un échange atomique. Dans ce scénario, le contrat restituera les pièces déposées à leurs propriétaires d'origine lorsque deux heures se seront écoulées et que toutes les conditions de la transaction n'auront pas été remplies. Le contrat intelligent HTLC nécessite deux clés cryptographiques :

  • Clé de hachage. Cette clé garantit que la transaction ne sera finalisée que lorsque les deux parties fourniront la preuve cryptographique qu'elles ont rempli les conditions de la transaction.

  • Clé Timelock. Il s'agit d'un mécanisme de sécurité qui aide les participants à la transaction à fixer une date limite pour réaliser un échange atomique. Le mécanisme garantit que les pièces déposées sont restituées aux participants à la transaction si l'échange n'est pas finalisé pour une raison ou une autre avant la date limite.

Comment les swaps atomiques sont exécutés

Supposons que l'utilisateur A et l'utilisateur B acceptent de procéder à un échange atomique contre BTC et ETH. L'utilisateur B souhaite échanger son 1 BTC contre les 15 ETH de l'utilisateur A.

Tout d’abord, l’utilisateur B doit créer une adresse contractuelle à laquelle il enverra 1 BTC. Une fois la transaction terminée, le contrat génère automatiquement une clé spéciale à laquelle seul l'utilisateur B a accès. Cette clé déverrouille l'argent que l'utilisateur a envoyé au contrat intelligent.

Le contrat utilise cette clé pour créer une représentation hachée ou une forme chiffrée de la clé. L'utilisateur B envoie ensuite un hachage de la clé à l'utilisateur A. Ainsi, l'utilisateur A n'a accès qu'à la forme hachée du mot de passe utilisé pour verrouiller les 1 BTC de l'utilisateur B. Ce hachage sert de preuve que l'utilisateur B a verrouillé l'argent dans le contrat. , mais l'utilisateur A ne peut pas encore y accéder ni les supprimer du contrat.

Après avoir reçu la clé hachée, l'utilisateur A l'utilise pour créer sa propre adresse contractuelle sur laquelle il dépose ses 15 ETH. Une fois que les deux parties ont verrouillé leur argent dans le contrat intelligent, l'utilisateur B peut réclamer 15 ETH car il a accès au mot de passe, qui révèle la clé utilisée par l'utilisateur A pour verrouiller les pièces dans le contrat intelligent.

Lors du processus de déverrouillage de l'adresse contractuelle de l'utilisateur A, l'utilisateur B révèle son mot de passe à la deuxième partie à la transaction. L'utilisateur A l'utilise pour recevoir 1 BTC et finaliser la transaction. Essentiellement, l’ensemble du processus d’échange atomique se résume à la capacité des deux parties à fournir une preuve cryptographique de leurs actions.

L'utilisateur B devait d'abord chiffrer la clé, puis l'envoyer à l'utilisateur A. Puisqu'il possédait la clé d'origine, il peut réclamer les actifs cryptographiques que l'utilisateur A a verrouillés dans le contrat intelligent avec la clé cryptée. Cependant, comme condition pour déverrouiller les actifs cryptographiques, l’utilisateur B doit fournir à l’utilisateur A la clé d’origine. L'utilisateur A peut alors accéder à la clé et l'utiliser pour recevoir 1 BTC.

Pourquoi les échanges atomiques sont-ils nécessaires ?

Le swap atomique est un mécanisme important pour l'interopérabilité de la blockchain, car il élimine le besoin d'intermédiaires, tels que les bourses de crypto-monnaie, lors de la négociation d'actifs cryptographiques. Cela permet aux traders d'effectuer des transactions inter-chaînes sans s'appuyer sur des infrastructures de plateforme de trading centralisées.

Puisqu'il n'y a aucun intermédiaire impliqué dans les échanges atomiques, les transactions sont rapides, plus accessibles et éliminent les incidents de sécurité associés aux échanges basés sur la garde. Les utilisateurs gardent le contrôle de leurs actifs cryptographiques puisque toutes les transactions sont effectuées à partir de leurs portefeuilles personnels.

De plus, les échanges inter-chaînes via des swaps atomiques contribuent à la création d’un écosystème de crypto-monnaie interopérable. Les swaps atomiques facilitent la réalisation de transactions sur plusieurs blockchains. De plus, les swaps atomiques éliminent le risque de contrepartie : la transaction est soit entièrement réalisée, soit pas du tout.

Développement de swaps atomiques

Le mécanisme des échanges atomiques a été décrit pour la première fois par le développeur Sergio Lerner en 2012. La communauté était intéressée par l’idée, mais certains processus d’échange n’ont pas été concrétisés. Un an plus tard, Tier Nolan a développé une procédure plus fiable pour effectuer des échanges atomiques. Mais ce n’est que quatre ans plus tard, lorsque l’équipe de Decred a effectué un échange atomique entre Decred et Litecoin, que le mécanisme a été testé avec succès pour la première fois sur une véritable blockchain. Quelques jours plus tard, le fondateur de Litecoin, Charlie Lee, a tweeté que le processus avait été reproduit avec succès pour l'échange LTC et BTC.

La conception originale d’un échange atomique exigeait que les deux parties à la transaction téléchargent sur leur appareil la version complète des blockchains des crypto-monnaies qu’elles envisageaient d’échanger. Un mois après que Decred et Litecoin ont réalisé les premiers échanges atomiques, les développeurs du projet Komodo ont introduit une « version allégée » des échanges atomiques, ne nécessitant que l'ouverture de canaux de paiement spéciaux. Dans le même temps, les participants aux transactions n’ont pas besoin de télécharger des blockchains d’actifs cryptographiques ou d’attendre que les validateurs confirment les transactions.

En 2017, les développeurs de Zcash ont présenté une version fonctionnelle de l'outil XCAT (cross-chain atomic trades), qui peut être utilisé pour échanger BTC contre ZEC et vice versa. Quelques mois plus tard, le premier échange atomique était réalisé entre Bitcoin Cash et Decred.

En 2019, la plate-forme Qtum a lancé des swaps atomiques sur le réseau principal Bitcoin et Blockstream a lancé des swaps atomiques sur la sidechain Liquid. Il y a également eu des tentatives pour créer des plateformes de trading prenant en charge les swaps atomiques. En 2019, l'échange décentralisé Sparkswap pour Bitcoin a été lancé avec la prise en charge des échanges Lightning et atomiques. Cependant, un an plus tard, le site a fermé ses portes en raison d'un petit nombre d'utilisateurs et d'une faible liquidité.

Il est possible que le développement de l'industrie DeFi, le cours général de la communauté vers la décentralisation, ainsi que le soutien aux échanges atomiques par les plus grandes blockchains donnent une impulsion au développement de la technologie dans les années à venir. Cependant, pour l’instant, les swaps atomiques restent une forme de transaction pratique et sécurisée mais rare, éliminant le besoin de contreparties et permettant aux utilisateurs de garder le contrôle de leurs actifs cryptographiques.