所谓原子交换（Atomic Swap），其概念最早在2013年由Bitcointalk论坛提出。这一创新性理念融合了HTLC（Hashed Timelock Contracts）和博弈论的思想，不仅将HTLC引入了原子交换，而且在闪电网络中也实现了类似的应用。

注：HTLC，即Hashed Timelock Contracts，是原子交换的核心机制。该合约的运作基于两种条件：1. HashLock，2. TimeLock。

HashLock：用户若能提供资金的哈希值（Hash），即可获得该笔资金的控制权。

TimeLock：资金将被锁定一段时间，只有在锁定时间过后，控制权才会被释放。

✓原子交换允许用户在不借助第三方机构的情况下，实现点对点、具有“原子性”的跨链“公平交易”。

原子性：交易结果明确，要么成功，要么失败，不存在中间状态。

公平交易：双方均需履行各自的承诺，确保交易双方均无损失。

目前，跨链交易技术尚在发展之中，原子交换被认为是其中最为成熟的技术之一。众多公司正致力于通过原子交换技术推出支持跨链交易的钱包（如Altcoin.io），史上募资最快的ICO项目Bancor也将应用原子交换技术，以帮助肯尼亚的社区和商业活动。

Chalie Lee在2017年9月通过Twitter分享了他成功使用原子交换进行比特币与莱特币跨链交易的案例。同样，Decred也成功通过原子交换技术与莱特币实现了跨链交易。

以下为原子交换交易流程的简要概述：

小动希望用10个ETH与小区进行1枚btC的交易。交易流程分为三个主要步骤。

小动将发送10ETH（但此时并不会广播这一发送操作）；(1)小动将10ETH锁定至自己的地址，并设置48小时的TimeLock（确保交易失败时小动可以取回资金）(2)小动向小区请求签名(3)在收到签名后，小动发送自己的签名(4)等待TimeLock时间(5)当“发送”操作被广播并上链后，小区发送1btC。与步骤1的唯一区别是，小区的TimeLock时间要比48小时短（目的相同，确保交易失败时可以取回资金）。随后，本发送操作也会上链。(1)在两个步骤均顺利的情况下，小动将在24小时内收到小区发送的1btC，并广播此发送操作，并上链。同时，小动向小区发送HashLock杂凑值的解。(2)小区通过解出HashLock获得小动的10ETH，随后本发送操作也会上链。

（在任何失败的情况下，双方均可从该存放地址中取回属于自己的资金。）

原子交换的不足之处：从上述过程可以看出，无论是交易成功还是失败，都涉及四个上链过程，这对于原本就需要大幅提升交易速度的加密货币来说，无疑是一种负担。TimeLock期间，发送方可能因外部因素取消交易（例如，小动的以太币价格上涨，不愿发送而取消交易）。48小时的TimeLock是否过长？实际上，无论时间长短，都存在这样的风险。而且，缩短TimeLock时间可能带来更多潜在风险。例如，恶意攻击者可能劫取或屏蔽广播过程，从而干扰交易过程。

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