Los intercambios atómicos (Atomic Swaps) explicados

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Los intercambios atómicos podrían transformar radicalmente las transferencias de criptoactivos en un futuro cercano. Efectivamente, los expertos la han calificado como una tecnología revolucionaria.

También conocidos como Atomic Swaps, estos permiten a los usuarios hacer transacciones monetarias entre pares (p2p), tanto dentro como fuera de la cadena de bloques, sin involucrar a intermediarios.

En términos muy simples, un intercambio atómico es un contrato inteligente que faculta el intercambio de distintas criptomonedas entre dos o más personas, sin la participación de un tercero —o la intervención de un ente centralizado—. Esto quiere decir que el intercambio atómico ocurre entre dos cadenas de bloques diferentes con distintas monedas nativas.

Algo de historia

Los desarrolladores han estado trabajando en el intercambio de criptomonedas p2p desde los inicios de blockchain. El primer borrador del protocolo de intercambio sin confianza fue creado 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. Por lo tanto, a pesar de que Lerner trabajó en ello, 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, como Lightning Labs, Altcoin.io, Komodo y 0x.

¿Por qué son necesarios los intercambios atómicos?

El proceso convencional de intercambio de criptomonedas es complejo. Requiere de mucho tiempo y de la participación de intermediarios centralizados, como los intercambios en línea (DCE, por sus siglas en inglés). De hecho, en la actualidad, existen más de 200 DCE para comerciantes e inversionistas.

Esta situación es justamente una de las barreras que impiden la adopción generalizada de las criptomonedas para ser medios de pago masivos. A continuación, explico ciertos problemas que surgen del uso de los DCE, los cuales se solucionarían con los intercambios atómicos.

  • Barreras por regulaciones gubernamentales

Los DCE, al ser plataformas centralizadas, están registradas y domiciliadas en diferentes países. Por lo tanto, deben cumplir con las regulaciones establecidas en su jurisdicción de domicilio y con las de otros países en las que opera la plataforma.

Cualquier cambio en las regulaciones puede obligar a los DCE a modificar sus políticas de uso y, en casos más extremos, a trasladarse a otra jurisdicción o cerrar sus operaciones. El ejemplo más evidente sucedió en 2017 con las disposiciones del gobierno de China.

  • 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, 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; luego cierran y desaparecen misteriosamente de la noche a la mañana quedándose con los fondos de sus clientes. De acuerdo con Reuters, en 2017, se perdieron alrededor de 1,2 billones de dólares por robo de criptodivisas.

Incluso, algunas de las grandes pérdidas de los inversionistas han sido producto de la mala gestión de empresas legalmente constituidas que cumplen con las regulaciones.

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 una cadena de bloques, en realidad, pueden ocurrir dentro o fuera ellas. Para esto, utilizan las claves privadas —que están bajo el control de los usuarios— durante el proceso de intercambio.

Con el fin de que el proceso sea seguro, las dos partes comparten un «secreto» que deben revelar en un momento dado de la transacción. Teniendo en cuenta que solo los involucrados 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 hashed timelock contracts (HTLC). Esta propiedad permite la creación de canales de pago fuera de la cadena de bloques, por ejemplo, Lightning Network, mediante los cuales los participantes puedan realizar transacciones.

Los HTLC son un tipo de contratos inteligentes que se usan básicamente para eliminar el riesgo de la contraparte y tienen un 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?

Las transacciones de los HTLC permiten el uso de varias firmas —claves privadas— para validar las transacciones. Los HTLC se diferencian de las transacciones regulares por utilizar una propiedad llamada «hashlock». Cuando el emisor de la transacción establece el secreto criptográfico, se crea una versión codificada del mismo, el hashlock, que utiliza 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 dos tipos diferentes de «timelock».

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. Al haber transcurrido un tiempo específico, el canal se cierra. 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 se finaliza 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, los HTLC facultan el funcionamiento de un 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?

  • 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 uno centralizado. Juan tiene unos bitcoins y quiere intercambiarlos con litecoins que posee Lorena. Estos son los pasos que deben seguir:

Paso 1: Juan genera un hash utilizando su clave privada y se lo envía a Lorena usando un canal de pagos abierto entre ambas partes. Juan también genera una preimagen del hash que servirá 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 on-chain y off-chain

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.

Los intercambios atómicos off-chain se realizan utilizando la capa 2, 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; este 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. En breve, podemos resumir los beneficios de los intercambios atómicos en cuatro aspectos:

  1. Transacciones instantáneas: resultan una solución efectiva al problema de la interoperabilidad entre diferentes criptoactivos.
  2. Costos más bajos: representan ahorro de dinero al evitar el pago de los cargos y comisiones que cobran los DCE.
  3. Más seguridad y transparencia: a menudo los DCE son vulnerables a ataques informáticos por tener 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.
  4. Transacciones entre pares sin intermediarios: el servicio que ofrecen los DCE requiere crear una cuenta de usuario, identificarse debidamente y cumplir con las regulaciones KYC y AML antes de poder empezar a utilizar las plataformas. Un intercambio atómico no necesita información personal ni pasar por engorrosos procesos de verificación. Además, se puede intercambiar directamente todo tipo de criptomonedas —incluso las menos conocidas— sin utilizar BTC o ETH como tokens intermediarios.

Limitaciones de los intercambios atómicos

Al igual que muchas creaciones en el criptomundo, los intercambios atómicos están en sus primeros pasos. Y, a pesar de ser un protocolo en constante evolución, tiene al menos tres desafíos por superar:

  1. Adaptabilidad: las criptomonedas deben cumplir con tres condiciones —que tengan el mismo algoritmo hash, que soporten los HTLC y que sus cadenas de bloques tengan la capacidad de ejecutar contratos inteligentes—. Esto limita la cantidad de criptoactivos que pueden emplear intercambios atómicos.
  2. 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.
  3. Compatibilidad: la gran mayoría de billeteras aún no son compatibles con intercambios atómicos. Aquellas 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 manera descentralizada. 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.

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