아토믹 스왑(Atomic Swap)

아토믹 스왑이란?

아토믹 스왑(Atomic Swap)은 해시 타임록 스마트 계약을 사용해 P2P 방식으로 이뤄지는 가상화폐의 크로스체인 교환이다.

아토믹 스왑은 제3자 가상화폐 거래소나 유동성 풀에 의존하지 않기 때문에, 서로 다른 블록체인 간에 가상화폐를 거래하는 가장 탈중앙화되고 신뢰가 필요 없는(trustless) 방법으로 간주된다.

아토믹 스왑은 어떻게 작동하나?

아토믹 스왑은 해시 타임록 계약(hash timelock contract)이라는 특별한 스마트 계약을 사용해 신뢰가 필요 없는 P2P 교차 체인 거래를 가능하게 한다. 이러한 계약은 거래 참여자들이 토큰을 예치하는 금고 또는 에스크로(escrow) 계정 역할을 한다. 거래는 일정량의 가상화폐를 예치하는 등 미리 정해진 조건이 충족될 때만 실행된다.

해시 타임록 계약에 가상화폐가 예치되면, 각 당사자는 계약을 실행하기 위해 암호학적 증명을 제출해야 한다. 지정된 시간 내에 증명이 제출되지 않으면 스마트 계약은 예치된 가상화폐 토큰을 자동으로 각 소유자에게 반환한다.

해시 타임록 계약

아토믹 스왑의 정의를 더 잘 이해하기 위해 해시 타임록 계약에 대해 조금 더 자세히 알아보자.

해시 타임록 계약은 개인 키와 암호화 해시로 제어되는 시간 제한 스마트 계약이다. 계약을 실행하기 위해 거래 당사자는 지정된 시간 내에 미리 정해진 조건을 모두 충족해야 하며, 그렇지 않으면 예치된 토큰을 소유자에게 돌려보내야 한다.

예시를 통해 설명하는 아토믹 스왑

다음은 P2P 방식으로 가상화폐의 크로스체인 거래를 실행하는 아토믹 스왑의 예시다:

• 베스는 B 토큰을 원하지만 A 토큰만 가지고 있다. 베스는 B 토큰을 소유한 찰리에게 연락을 취한다. 두 사람은 2:1의 교환 비율에 합의하고 찰리의 5개의 토큰에 대해 베스가 10개의 A 토큰을 제공하기로 최종 결정한다.
• 베스는 9월 21일 오후 1시(BST)에 만료되는 해시 타임록 계약을 생성하고 10개의 A 토큰을 예치한다. 이를 통해 베스는 계약의 개인 키를 받는다. 베스는 개인 키의 암호화 해시를 생성하여 찰리에게 보낸다.
• 찰리는 이 암호화 해시를 사용하여 베스가 합의한 금액의 토큰을 계약에 입금했는지 확인한다. 찰리에게는 계약의 개인 키가 없으므로 베스가 입금한 토큰에 접근할 수 없다.
• 찰리는 베스로부터 받은 암호화 해시를 사용하여 5개의 B 토큰을 예치하는 새 계약 주소를 생성한다. 새 주소는 베스의 개인 키 해시를 사용하여 생성되었으므로, 베스는 찰리가 예치한 5개의 B 토큰을 청구할 수 있다. 베스가 자금을 청구하면 계약의 개인 키가 찰리에게 공개된다.
• 이제 찰리는 베스가 예치한 10개의 A 토큰을 청구하고 스왑을 완료할 수 있다. 찰리가 제한 시간 내에 거래를 완료하지 못하면 베스가 청구한 토큰은 찰리에게 돌아간다.

제한 시간 내에 아토믹 스왑을 완료하면 계약을 되돌릴 수 없으며 거래가 최종적으로 완료된다.

아토믹 스왑의 장단점

장점

1. 제3자 위험 제거: 아토믹 스왑은 거래를 위해 제3자 가상화폐 거래소나 중앙화된 기관을 관여시키지 않는다. 거래자가 거래에 대한 완전한 통제권을 가진다.
2. 희귀한 토큰 페어에 대한 유동성 제공: 가상화폐 거래소의 트레이더는 거래소의 낮은 유동성으로 인해 희귀한 토큰 페어를 거래하기 어려운 경우가 많다. 아토믹 스왑은 거래를 용이하게 하기 위해 유동성 풀에 의존하지 않는다.
3. 비용 절감: 제3자 거래소를 이용하면 숨은 비용이 발생한다. 따라서 타사 거래소보다 아토믹 스왑을 사용해 거래하는 것이 더 저렴하다.
4. 직접적인 스왑: 탈중앙화 가상화폐 거래소(DEX)를 이용할 때, 거래자는 원하는 거래를 완료하기 위해 토큰을 스테이블코인으로 전환하거나 가상화폐를 브리지(bridge)해야 하는 경우가 많다. 아토믹 스왑은 이러한 추가 단계를 없애준다.
5. 보장 및 보안: 아토믹 스왑은 필요한 모든 조건이 충족될 때만 실행되도록 코딩되어 있다. 지정된 시간 내에 스왑이 완료되지 않으면 토큰은 소유자에게 반환된다. 그러나 일단 완료된 아토믹 스왑은 되돌릴 수 없다.

단점

• 복잡성: 아토믹 스왑의 가장 큰 단점은 사용하기 어렵고 복잡하다는 것이다. 사용자는 해시 타임록 계약을 생성하는 방법을 알아야 하며, 환율 및 시간 제한과 같은 조건에 미리 합의해야 한다. 대부분의 가상화폐 사용자는 사용이 간편하고 쉬운 중앙 집중식 탈중앙화 가상화폐 거래소를 선호한다.
• 공격 위험: 가상화폐 세계는 빠르게 돈을 벌려는 악의적인 공격자들로 가득하다. 아토믹 스왑은 여러 블록이 완료될 때까지 시간이 걸리기 때문에 공격자가 계약 주소를 추적하고 거래를 표적으로 삼을 수 있다.

• 크로스체인 호환성 제한: 크로스체인 아토믹 스왑은 동일한 해시 알고리즘을 사용하는 두 개의 호환 가능한 블록체인 사이에서만 진행할 수 있다.

아토믹 스왑이 브리지보다 나은가?

아토믹 스왑은 종종 크로스체인 브리지와 비교된다. 이 두 기술은 모두 서로 다른 블록체인 간에 가상화폐를 이동하는 것을 용이하게 한다. 이는 블록체인 네트워크가 겪는 고질적인 고립 문제를 해결한다.

그러나 아토믹 스왑과 브리지가 크로스체인 토큰을 전송하는 방식은 서로 완전히 다르다.

브리지는 사용하기 쉽다. 가상화폐 지갑을 크로스체인 브리지에 연결하고 거래 수수료를 지불하기만 하면, 한 블록체인에서 다른 블록체인으로 가상화폐를 전송할 수 있다.

이 과정은 매우 간단하여 메타마스크(MetaMask)와 같은 가상화폐 지갑은 사용 가능한 크로스체인 브리지를 집계하여 지갑의 인터페이스에서 직접 크로스체인 스왑을 할 수 있게 한다.

그러나 브리지는 중앙 집중화 위험이 있으며, 해커의 표적이 되는 경우가 많다. 브리지는 외부 검증자에 의해 보안이 유지되기 때문에 위험할 수 있다. 2023년 9월 기준, 크로스체인에서 26억 6천만 달러 상당의 가상화폐가 도난당했다.

반대로, 아토믹 스왑이 사용하는 P2P 방식의 크로스체인 스왑은 보안이 가장 중요한 사용자에게 적합한 옵션이 될 수 있다.

더 중요한 점은, 아토믹 스왑은 네이티브 토큰을 직접 전송할 수 있는 반면, 브리지는 랩드 토큰과 락앤민트(lock-and-mint) 메커니즘을 사용한다는 것이다.

결론

아토믹 스왑은 가상화폐 업계에서 잘 사용되지 않는 기술이다. 더 많은 사람이 이 기술을 알게 되고 가상화폐 커뮤니티에서 보안에 대한 관심이 높아지면 아토믹 스왑 사용이 증가할 수 있다.

이미 아토믹 스왑 기술을 사용하는 탈중앙화 거래소가 개발되고 있으며, 거래소가 유동성 풀이 아닌 탈중앙화된 주문서를 사용해 거래를 촉진하는 것을 볼 수 있다.