原子交换（Atomic swap）是自动化的、自我执行的加密货币交易合约，允许加密货币或数字资产在两个不同的区块链之间进行点对点交易，而无需受信任的第三方。^[1]​

历史

原子交换最初由 Tier Nolan 于 2013 年在 BitcoinTalk 论坛上提出。Nolan 概述了通过在不同类型的区块链之间进行简单的加密货币交易来实现跨链加密货币交换的基本原理。^[2] 原子交换技术在 2017 年由 Litecoin 创始人 Charlie Lee 付诸实践，他在推特上宣布他“完成了 LTC/BTC 的跨链原子交换”，并用 10 个 LTC（莱特币单位）兑换了 0.1167 个 BTC（比特币单位）。从那时起，许多去中心化交易平台以及独立交易者一直在使用该技术进行加密货币交易。^[1] 此外，还开发了能够进行跨链原子交换的专用加密货币钱包，包括 Atomic Wallet、Exodus、Liquality、Switcheo 等。^[6]​

概述

原子交换是“原子跨链交换”的简称，是一种加密技术，允许两方在无需交易平台的情况下，以安全且无需信任的方式直接交换不同的加密货币或数字资产。“原子”一词是指交换的不可分割和不可逆转的性质——要么整个交换发生，要么完全不发生，从而确保参与交易的双方免受任何潜在风险或损失。^[3] 在某种程度上，该系统保留了加密用户的自主权，并实现了无需信任的交易，用户无需彼此认识，且不存在对手方风险。由于原子交换具有无需信任、点对点的特性，它被广泛认为是少数真正去中心化的交易技术之一。^[4]​

原子交换采用哈希时间锁定合约 (HTLC) 来确保双方都履行各自的约定。这些合约利用多重签名交易系统，让交易双方都对交换的成功负责。为了实现这一点，哈希锁定使用一种加密算法，只有在双方都签署了各自的交易后才允许用户访问资金；而时间锁定就像一份保险单，确保如果交易在特定时间内未成功，双方的资金都将退还给他们。^[4]​

原子交换被认为是一种关键的区块链机制，因为它消除了对加密货币交易所的需求。交易者可以执行跨链交易，而无需依赖中心化交易平台的基础设施。由于使用原子交换排除了中间人，交易速度更快、成本更低，并且避免了与托管型交易所相关的安全事件。这些优势共同强调了原子交换提供的自主权，赋予用户对其资产更高的控制权，因为所有交易都直接从他们的个人钱包中进行。^[6]​^[2]​^[1]​^[3]​

链上原子交换

链上原子交换发生在任一货币的区块链上，两种货币必须使用相同的哈希算法，并且还必须支持 HTLC。2017 年 9 月，Litecoin 和 Decred 进行了首次成功的链上原子交换。链上原子交换交易完全透明，但受到限制，交换可能需要 20 分钟或更长时间才能确认，并产生昂贵的网络费用。^[2]​^[5]​^[7]​

离链原子交换

离链原子交换发生在底层区块链之外的二级节点层。交易可以是私密的、即时的且几乎免费。2017 年 11 月，Bitcoin 和 Litecoin 使用 闪电网络 执行了有史以来第一次离链原子交换。^[2]​^[5]​^[7]​