撰文：Ignas，DeFi Research

编译：白泽研究院

你如何将 BTC 转换为 ETH？或者将 BTC 转换为 ATOM？

与许多人一样，我通常将 ETH 存入中心化交易所（CEX），将其交易成 BTC，然后再将 BTC 转移到链上钱包。

这让我陷入了一个颇具讽刺意味的境地：在提倡使用 DeFi 的同时，我自己却在使用 CEX 进行这些所谓的“跨链交易”。

事实上，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 一再强调“将资产保存在它们起源的链上，并使用原子交换在不同链之间进行转移价值。” 

听起来很简单，但现实远非如此简单。

原子交换（Atomic swap）到底是什么？它们如何运作，以及它们能否真正取代中心化交易所？

让我们在本文中一探究竟。

原子交换：从想法到执行

原子交换的想法最初是由 Tier Nolan 在 2013 年的 Bitcointalk 论坛帖子中提出的。然而，直到 2017 年，第一次原子交换才成功完成。当时莱特币的创始人 Charlie Lee 在推特上分享道：“完成了一次 LTC/BTC 的跨链原子交换！”（顺便说一句，这是一笔不错的交易：他在这笔交易中赚了 330%）

原子交换的工作原理是什么？我们可以这样简单理解：

原子交换发生在两个加密钱包之间，没有任何中介来促进交易。它们是“原子的”，就像原子是不可分割的一样，要么交易成功完成并且每个交易者都收到对方的资金，要么什么都没发生，两个交易者只有他们交易前的资金。

原子交换机制依赖于哈希时间锁定合约 (HTLC)，可以被理解为是一个带有“哈希锁定”(HashLock) 和“时间锁定”(TimeLock) 两项特殊保障的虚拟保险箱：

• 哈希锁定：在交易发起方将用于解锁 HTLC 合约的密钥发给另一方之前，确保资金被锁定在合约中。

• 时间锁定：如果交易未在指定的时间段内完成，则将交易的加密货币退还给交易者。

一旦双方都提交了合约密钥，交易就完成了。

如果双方未在规定时间内提交，则交易将被取消，确保没有人蒙受损失。

原子交换 vs 跨链桥

当然，原子交换技术远比解释的更复杂，并且还在不断发展，它能够提供的好处包括：

• 无需信任：不涉及受信任的第三方

• 缓解交易对手风险：如果一方未能满足交易要求，另一方不会失去资产

• 所有权控制：你在交易完成之前保持对资产的控制

• 隐私：交易是私密的，只有交易双方知道。

尽管早期有不少技术大佬都对原子交换进行了实验，但它似乎从未真正得到应用。

这是 Vitalik 3 年前发的推文：我们应该将资源用于适当的（无信任、无服务器、最大限度地类似于 Uniswap 的用户体验）ETH <-> BTC 去中心化交易所。令人尴尬的是，我们仍然无法轻松地在两个最大的加密生态系统之间无需信任的进行价值转移。

三年后情况就不同了。我指的不是原子交换，而是跨链桥。

在这三年中，汇集用户资产并发行锚定币（或者叫包装代币，如 Fantom 上的 wETH）的跨链桥越来越受欢迎。

根据 DefiLlama 的数据，在过去 7 天内，14 个跨链桥的资产总量达到 48 亿美元！

Vitalik 对跨链桥的设计非常挑剔。一年前，他在 Reddit 上分享了他对跨链桥持悲观态度的原因。以下是要点：

• 虽然多链生态系统提供了多样性优势，但由于合约漏洞，跨链桥会带来安全问题。

• 即使受到 51% 攻击，区块链仍然可以保持其规则，保持用户余额不变并确保交易的一致性。

• 然而，在 51% 攻击期间，如果跨链桥的智能合约失去控制，那么跨链资产可能会贬值。

• 因此，将原生资产保留在其原始链上比将它们跨链到其他链上更安全。

• 跨链活动表现出了一种“反网络效应”：使用得越多，风险就越大，尤其是在跨链桥持有大量资产的情况下。

就在撰写本文时，“反网络效应”的风险已经变得非常真实，有谣言称持有多重签名密钥的 Multichain 开发团队已被捕。

提醒一下，Multichain 的跨链桥使用资产池模型在支持的链上发行锚定币。

比如 Fantom上的 BTC，其实就是被“包装”后的 wBTC 再由 Multichain 二次“包装”发行。

链上分析师 An Ape Prologue 对 Multichain 进行了研究。他发现除原生代币 FTM 以外 40% 的 Fantom 资产，都是由 Multichain 发行的。这些锚定资产高达 6.5 亿美元，表明 Fantom 对跨链桥的高度依赖。

不幸的是，Multichain 并不是第一个也不是最后一个遇到麻烦的跨链桥。五个最大的跨链桥黑客攻击事件已造成 19 亿美元的损失。

就像 Vitalik 所说的那样：“将资产保存在它们起源的链上，并使用原子交换协议在不同链之间进行价值转移。”

尽管跨链桥存在风险，但原子交换协议目前很少见，主要由于这 5 个障碍：

• 不同的语言：不同的区块链使用不同的语言，这使得直接原子交换变得困难。

• 功能有限：比特币的语言缺乏以太坊 Solidity 的智能合约功能，这使得要实现某些原子交换条件变得复杂。

• 不同的共识机制：比特币使用工作量证明，而以太坊已经过渡到权益证明。这种差异会使原子交换机制复杂化。

• 复杂性和风险：原子交换需要多个步骤，如果执行不当，存在资金损失的风险。

• 流动性要求：有效的原子交换需要两条链上都拥有足够的流动性，否则，交易中会出现汇率波动。

“原子交换”的尝试

最后，我们真的可以使用“原子交换”协议吗？

目前至少有 15 个相关协议使用着不同的交换机制。

然而，对我来说，真正重要的是在链之间交换原生资产的能力，尤其是当它涉及在原生 BTC 和 ETH 之间交换时，在我看来，这是圣杯。

Thorchain 的 Thorswap

Thorswap 可能是最著名的多链资产交易协议。它促进了 9 条链之间 ETH、BTC 和其他原生代币的交换。

在下图中，我将 ETH 换成 BTC 用了 9 分钟时间，花费了 37 美元的手续费用（大部分是比特币网络）。

THOR 系统的核心是流动资金池，每个资金池包含 50% 的 THORChain 原生代币 RUNE，以及 50% 的 BTC 或 ETH 等其他资产。

当你想将 ETH 换成 BTC 时，协议会用你的 ETH 换取 ETH-RUNE 池中的 RUNE，然后用该 RUNE 换取 BTC-RUNE 池中的 BTC。

因此，THORChain 仍然依赖于流动资金池，这可能会成为黑客的目标，这意味着它不是真正的原子交换。

事实上，我联系了 THORSwap 团队来解释他们为什么放弃使用原子交换。这是他们的运营经理 paperX 所说的：

由于流动性有限的原因，THORChain 不得不放弃原子交换。因为我们如果想要提供能够替代 CEX 的去中心化跨链交易协议，那么必须提供有竞争力的交易报价。

早在 2018/2019 年，THORChain 就已经将原子交换作为一种技术选择进行了研究，但最终转向构建一个去中心化的跨链流动性协议，该协议使用 Tendermint 共识引擎、Cosmos-SDK 状态机和 GG20 阈值签名方案 (TSS)。它不锚定或“包装”资产，它直接在链上金库中管理资金。

Komodo (AtomicDEX)

Komodo 是原子交换领域的先驱之一。

他们的去中心化交易所 AtomicDEX 使用了原子交换技术，提供“安全且无需信任的多链交易”环境。Komodo 自豪地断言，“我们不能冻结资金或停止交易。”

遗憾的是，该平台在手机和电脑上使用起来都不太容易。目前，它不支持 Metamask 或 Keplr，仅允许通过助记词或硬件钱包连接。

此外，BTC 的兑换上限为 2 ETH，所提供的汇率比中心化交易所 (CEX) 低 7%。

这也许就是用户在选择使用跨链桥还是真正的原子交换协议时需要做的权衡。

总结

实现 BTC<>ETH 的原子交换具有挑战性。

如果使用去中心化应用程序不是问题，想要进行跨链交易，你还可以尝试使用 SWFT AllChain Bridge、Maya 协议（THORChain 的分支）。

此外，有三个新一代跨链协议值得一试：

• InterSwap - 具有统一流动性的全链 AMM。

• Orion Protocol - 用户可以使用 DeFi 钱包在主要 CEX/DEX 之间进行交易。无需 KYC。

• Chainflip - 以极低的滑点实现跨链交换，以取代中心化交易所。

（注：以上为作者个人观点，不构成投资建议，DYOR）

无论如何，我想知道 Vitalik 在建议远离跨链桥和使用原子交换时，看好哪些协议。

不过，显而易见，真正的原子交换似乎远未实现大规模采用。