De acuerdo a los entendidos, los intercambios atómicos —atomic swaps, en inglés— podrían transformar radicalmente las transferencias de criptoactivos en un futuro cercano. Esta tecnología ha sido calificada como revolucionaria ya que tiene el potencial de cambiar los sistemas financieros.

Imagen: Zoltan Tasi — Unsplash

Estamos hablando de una nueva tecnología que permite a los usuarios hacer transacciones monetarias persona a persona —P2P, por sus siglas en inglés— tanto dentro como fuera de la cadena de bloques sin involucrar a intermediarios.

¿Qué son los intercambios atómicos?

En términos muy simples, un intercambio atómico es un contrato inteligente que permite el intercambio de una criptomoneda con otra entre dos o más personas sin que un tercero participe en la transacción. Esto quiere decir que en el proceso no interviene un intermediario centralizado. El intercambio atómico ocurre entre dos cadenas de bloques diferentes que poseen diferentes monedas nativas, la transacción ocurre dentro o fuera de la cadena —on-chain y off-chain, respectivamente—. Esta tecnología permite el intercambio de criptoactivos entre cadenas de bloques.

Algo de historia

A partir de la invención de blockchain y bitcoin se ha estado trabajando en el desarrollo del concepto de intercambio de criptomonedas de igual a igual o persona a persona —P2P, por sus siglas en inglés—. El primer borrador del protocolo de intercambio sin confianza fue creado por primera vez en 2012 por Sergio Demián Lerner. No obstante, el protocolo no gozó de mucha popularidad en aquel momento. El escenario cambió en 2013 cuando Tier Nolan presentó la primera cuenta completa de intercambios atómicos y explicó su funcionamiento. En este sentido, a pesar de que el primer borrador del protocolo fue presentado por Lerner, a Nolan se le atribuye la creación de los intercambios atómicos.

El protocolo dejó de ser teoría en septiembre de 2017 cuando ocurrió el primer intercambio atómico exitoso entre Litecoin y Decred. Actualmente, existen una serie de plataformas descentralizadas que permiten a sus usuarios realizar intercambios atómicos, entre estas se encuentran Lightning Labs, Altcoin.io, Komodo y 0x.

¿Por qué son necesarios los intercambios atómicos?

El proceso actual de intercambio de criptomonedas es frecuentemente complejo, requiere de mucho tiempo y de la participación de intermediarios como los intercambios en línea —DCE, por sus siglas en inglés—. Se considera que esta situación es una de las barreras que impiden la adopción generalizada de las criptomonedas como medios masivos de pago. Hay más de 200 DCE centralizados que permiten tanto a comerciantes como inversionistas comprar y vender criptoactivos.

Imagen: Pixabay.com

A continuación vamos a enumerar ciertos problemas que surgen del uso de los DCE, los cuales se solucionarían gracias a los intercambios atómicos.

Barreras por regulaciones gubernamentales

Los DCE al ser plataformas centralizadas se encuentran registradas y domiciliadas en diferentes países, por tanto, deben cumplir con las regulaciones establecidas en su jurisdicción de domicilio y con las de otros países en las que opera la plataforma. Cambios en las regulaciones pueden obligar a los DCE a modificar sus políticas de uso y, en casos más extremos, a trasladarse a otra jurisdicción o, en último término, cerrar sus operaciones. El ejemplo más evidente ocurrió en 2017 en China, donde sucedió una situación similar a la que explica previamente.

Limitaciones de infraestructura

Cuando ocurre un aumento repentino en la demanda y el volumen de transacciones aumenta considerablemente, los DCE no tienen la capacidad de enfrentarlos y salir bien librados. En tales casos, ocurren interrupciones del servicio lo que ocasiona fluctuación en los precios de los criptoactivos y eventuales pérdidas a los usuarios.

Mala gestión de los fondos y estafas

El aumento de interés en las criptomonedas ha hecho que los DCE sean el objetivo preferido de los piratas informáticos. Por un lado, casi a diario se reporta en los medios acerca de ataques y robos millonarios. Por otro, aparecen plataformas fraudulentas que captan el dinero de los usuarios y luego cierran y desaparecen misteriosamente de la noche a la mañana quedándose con los fondos de sus clientes. De acuerdo a Reuters, en 2017 se perdieron alrededor de 1,2 billones de dólares por robo de criptodivisas.

En ciertos casos, a pesar de ser empresas legalmente constituidas y que cumplen con las regulaciones, la mala gestión y administración ha causado graves pérdidas a los inversionistas.

Con el fin de evitar ser víctimas de estas situaciones, los usuarios pueden contar con una alternativa descentralizada mucho más segura y confiable: los intercambios atómicos.

¿Cómo funcionan los intercambios atómicos?

Los intercambios atómicos no se basan ni dependen de ninguna cadena de bloques. Como habíamos dicho, pueden ocurrir dentro o fuera de una blockchain con criptomonedas tanto similares como diferentes. Este protocolo se define como el «proceso de intercambio de criptomonedas entre pares en el que intervienen dos o más partes sin la participación de un intermediario como un DCE». Entonces, si no intervienen terceros en una transacción, ¿cómo los usuarios pueden realizar los intercambios? Se utilizan las claves privadas —que están bajo su control— durante el proceso de intercambio.

Para que el proceso sea seguro, ambas partes comparten un «secreto» que deben revelar en un momento dado durante la transacción. Teniendo en cuenta que solo las partes involucradas conocen el secreto, un tercero no puede formar parte de la transacción. Las partes intercambian sus criptomonedas únicamente si los secretos revelados coinciden. ¿Cómo se logra esto? Utilizando HTLC —Hashed Timelock Contracts—, en inglés. Esta propiedad permite la creación de canales de pago fuera de la cadena de bloques —como Lightning Network, por ejemplo— y que los participantes puedan realizar transacciones fuera de la cadena utilizando el canal de pago.

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Los HTLC son un tipo de contratos inteligentes que se usan básicamente para eliminar el riesgo de contraparte. Esto permite transacciones con límite de tiempo entre las dos partes, por tanto, los intercambios atómicos poseen límite de tiempo. El receptor de la transacción debe proporcionar una prueba criptográfica —el concepto del secreto del que hemos hablado anteriormente— para reconocerla dentro de un marco de tiempo establecido, de lo contrario la transacción deja de ser válida.

¿Cómo funcionan los HTLC?

Los HTLC son un tipo de transacción especial que utilizan las cadenas de bloques que permiten el uso de varias firmas —claves privadas— que se utilizan para validar las transacciones. Los HTLC se diferencian de las transacciones regulares porque utilizan una propiedad llamada «hashlock». Cuando el emisor de la transacción establece el secreto criptográfico, el hashlock es una versión codificada de este mismo secreto que es utilizado por el receptor de la transacción para decodificar el hash y así demostrar que efectivamente es el destinatario de la transacción.

Los HTLC además de utilizar hashlock, emplean «timelock», dos tipos diferentes para ser más específicos.

CheckLockTimeVerify (CLTV)

Es una restricción de tiempo que se emplea para bloquear y liberar las criptomonedas en un intercambio atómico. Esta propiedad permite que las criptomonedas se liberen en un momento específico durante la transacción, de no ser así, en canal se cierra al haber transcurrido un tiempo específico. Los participantes tienen la atribución de decidir el lapso de cierre de la transacción, por ejemplo, luego de tres horas.

CheckSequenceVerify (CSV)

Este atributo no depende del tiempo sino de la cantidad de bloques generados para realizar un seguimiento y decidir en qué momento se liberan las criptomonedas, o bien, finalizar la transacción. Por ejemplo, las partes pueden decidir cerrar la transacción después de que se hayan realizado transacciones por un monto total de 0,5 BTC.

En general, HTLC permite el funcionamiento de una sistema de transacciones de firma múltiple que garantiza que ambas partes sean responsables de la transacción y que esta sea segura.

¿Cómo se genera un hashlock?

Un hashlock se genera siguiendo estos sencillos pasos:

• Se elige un número aleatorio bastante grande llamado «preimagen». Para el emisor de la transacción este es el secreto. Luego, se cifra o «hashea» esta preimagen para obtener otro número.
• A continuación se crea un contrato inteligente que es enviado al receptor de la transacción. Este contrato está bloqueado con el hash creado a partir de la preimagen.
• La otra parte solo puede liberar las criptomonedas si es capaz de demostrar que conoce el secreto para decodificar la preimagen. Esto significa que, para desbloquear la transacción, en el caso de los intercambios atómicos, el receptor requiere de una preimagen que solo el emisor puede entregarla.

Ejemplo de un intercambio atómico

Supongamos que Juan y Lorena quieren cambiar criptodivisas utilizando los intercambios atómicos en lugar de un intercambio descentralizado. Juan tienen unos bitcoins que quiere intercambiarlos con litecoins que posee Lorena. Estos son los pasos que se deben seguir:

Paso 1: Juan genera un hash utilizando su clave privado y se lo envía a Lorena usando un canal de pagos abierto entre ambas partes. Juan también genera una preimagen del hash, esta se utilizado posteriormente para validar y/o finalizar la transacción.

Paso 2: Lorena, en respuesta, genera su propio hash utilizando su clave privada y se lo envía a Juan. Del mismo modo, genera una preimagen tal y como lo hizo Juan en el primer paso.

Paso 3: Tan pronto como Juan recibe la transacción de litecoin de Lorena, Juan la firma utilizando la misma clave original que tiene en forma de preimagen. El mismo proceso lo repite Lorena con la transacción de bitcoin de Juan.

¡Eso es todo! Ahora a relajarse y disfrutar.

Diferencia entre intercambios atómicos dentro y fuera de la cadena

Ya hemos mencionado antes que los intercambios atómicos pueden ocurrir tanto dentro como fuera de la blockchain. Los que tienen lugar en la cadena se denominan on-chain, los que ocurren fuera de ella se llaman off-chain.

Para que un intercambio atómico pueda ocurrir on-chain, las cadenas de bloques deben ser compatibles con HTLC y las monedas deben tener el mismo algoritmo hash. Por otro lado, los intercambios atómicos off-chain se realizan utilizando la capa 2, que es un nombre para un canal abierto fuera de la cadena entre dos partes. Un ejemplo de esto es el primer intercambio atómico que tuvo lugar entre Litecoin y Bitcoin y empleó Lightning Network de Bitcoin en lugar de la cadena de bloques.

Beneficios de los intercambios atómicos

Se ha mencionado previamente que los intercambios atómicos son una excelente alternativa a los DCE. A continuación listaremos algunos de los beneficios más importantes de este protocolo.

• Solución efectiva al problema de la interoperabilidad entre diferentes criptoactivos.
• Ahorro de dinero al evitar el pago de los cargos y comisiones que cobran los DCE.
• Se puede intercambiar directamente todo tipo de criptomonedas —incluso las menos conocidas — sin utilizar BTC o ETH como tokens intermediarios.
• Intercambio de persona a persona más rápido, barato y seguro si lo comparamos con el servicio que ofrecen los DCE en los que es necesario crear una cuenta de usuario, identificarse debidamente y cumplir con las regulaciones KYC y AML antes de poder empezar a utilizar las plataformas. Para realizar un intercambio atómico no es necesario proporcionar ningún tipo de información personal ni pasar por engorrosos procesos de verificación.
• A menudo los DCE son vulnerables a ataques informáticos al representar un solo punto de ataque. En contraste, al no haber un intermediario de confianza en los intercambios atómicos no hay riesgo de ataques y robos de dinero.

Podemos resumir los beneficios de los intercambios atómicos en cuatro aspectos:

1. Transacciones instantáneas
2. Costos más bajos
3. Total seguridad y transparencia
4. Transacciones persona a persona sin intermediarios

Limitaciones de los intercambios atómicos

Como viene siendo una norma en el mundo criptográfico, los intercambios atómicos se encuentran dando sus primeros pasos, sin embargo, es un protocolo que está en constante evolución. Enseguida, enumeraremos algunas de las limitaciones que esta tecnología enfrenta.

Adaptabilidad

Aún no es posible hacer intercambios atómicos entre todas las criptomonedas. Las condiciones que se deben cumplir para poder realizar un intercambio atómico son:

1. Las criptomonedas deben tener el mismo algoritmo hash
2. Ambas criptodivisas deben soportar HTLC
3. Las cadenas de bloques deben tener la capacidad de ejecutar contratos inteligentes

Hoy por hoy, no existen muchas criptomonedas que cumplen las tres condiciones previas, esto limita la cantidad de criptoactivos que pueden emplear intercambios atómicos.

Volumen de transacciones

A pesar de que una de las ventajas de los intercambios atómicos es la velocidad de las transacciones, aún existen serias limitaciones en cuanto al intercambio de montos grandes. Aún se requieren muchas mejoras para que este tipo de transacciones puedan darse sin contratiempos.

Compatibilidad

La gran mayoría de billeteras aún no son compatibles con intercambios atómicos, las que ofrecen la opción de intercambios generalmente utilizan servicios centralizados como ShapeShift o Changelly. Atomic Wallet es una billetera multidivisa no custodial que ofrece intercambios atómicos.

El futuro de los intercambios atómicos

Por lo pronto, los intercambios atómicos son una excelente solución para aquellos usuarios que desean intercambiar criptomonedas de una forma descentralizada, es decir, sin la participación de un intermediario. Se espera que este protocolo juegue un papel fundamental en la evolución de la tecnología blockchain.

Los intercambios atómicos son una tecnología prometedora que ofrece muchos beneficios a sus usuarios en comparación con las plataformas centralizadas, estas ventajas se traducen en ahorro de costos, mayor seguridad y más velocidad. En todo caso, todavía existen algunas limitaciones importantes por lo que es posible que sea necesario esperar algún tiempo antes de que esta tecnología prevalezca.

Juan Francisco Bolaños
@criptoEstratega

Referencias:

• Alam, I. (4 diciembre 2018). What Are Atomic Swaps? The Future of Blockchain Technology. Recuperado de http://bit.ly/2ShRgcD
• Chavez-Dreyfuss, G. (24 mayo 2018). About $1.2 billion in cryptocurrency stolen since 2017: cybercrime group. Recuperado de https://reut.rs/2Sl0DYX
• Harper, C. (21 marzo 2018). What are Atomic Swaps? A Beginner's Guide. Recuperado de http://bit.ly/2Dql9wW
• Peereboom, C. (11 diciembre 2018). What Are Atomic Swaps? The Most Comprehensive Guide Ever! Recuperado de http://bit.ly/2Do1CgV

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