2009年比特币网络的推出预示着全新的金融时代的开始。这个全新的金融时代由完全透明和去中心化的价值存储和交换所驱动。然而当前，由于加密货币交易在很大程度上受到中心化交易平台主导，因此可以说当前的加密货币生态系统远没有实现真正的去中心化。
但区块链技术的最新发展使交易者们可以在不依赖中心化平台的情况下交易加密货币。去中心化交易所 (DEX) 借助一种称为原子交换 (atomic swap) 的独特交易技术，使用户在无需将自己的加密资产暴露于私有钱包的安全性范围之外，就可以实现加密货币交易。
什么是原子交换?
原子交换是由Tier Nolan于2013年在BitcoinTalk论坛上首次提出的。Nolan通过在不同的区块链平台之间进行简单的加密货币交易，概述了跨链加密货币交换的基本原则。这种交易过程也称为原子跨链交易。
时间快进到2017年9月，当莱特币创始人Charlie Lee通过推特宣布成功地在莱特币和比特币之间进行原子交换时，原子交换才引起了整个加密货币社区的注意。
那么，什么是原子交换?
原子交换是一种支持两种运行在不同区块链网络上的加密货币进行快速交换的技术，原子交换的实现条件使用了哈希时间锁定合约 (HTLC)，即创建自动的自我执行合约，一旦满足了某些预定规则，该合约将执行特定的操作，完成交易，支出的交易费用非常低或不需要费用。
原子交换如何运作?
可以说，诸如Coinbase Pro、Binance或Gemini等中心化交易所是加密货币世界的金融机构。这是因为，没有这些平台，大多数加密货币交易者和投资者都难以进行教秘货币交易。实际上，中心化交易所已成为加密货币交易的守门人。
话虽如此，原子交换究竟如何运作?如上所述，原子交换使用一种称为哈希时间锁定合约(HTCL)的特定类型的智能合约。这种智能合约可以被认为是一个带有两个特殊保障的“虚拟保险箱”。这两个保障分别是：
1. 哈希锁定 (HashLock)：即在交易发起方将用于解锁HTCL合约的密钥Preimage发送给另一方之前，确保资金将被锁定在合约中。
2. 时间锁定 (TimeLock)：这是一种安全机制，如果交易未在指定的时间段内完成，则将交易的加密货币退还给交易者。
要开启原子交换，交易发起方 (假设是Alice) 需要使用一个Preimage(原像) 在一条区块链 (比如比特币) 上创建一个哈希时间锁定合约 (HTCL)，并将需要交换的加密货币 (假设是1BTC) 存入该合约地址中。
接着Alice会通过哈希算法将这个Preimage进行哈希并生成一个哈希值 (这个过程我们称为“锁定”Preimage)。Preimage就是一个用于创建该哈希值的随机数 (比如可以将Preimage设定为“Alice in wonderland”)。
之后，Alice将会把生成的哈希值 (而不是Preimage) 发送给交易的另一方 (假设是Bob)。Bob将使用该哈希值来验证该HTCL地址中是否已经存储有加密货币。
验证之后，Bob将会把自己用于交换的加密货币 (假设是10ETH) 存储在另一个新的HTLC合约地址中，该地址是使用同一个哈希值在另一条区块链 (比如以太坊) 上创建的。
这意味着，只有Alice拥有解锁这两个HTLC合约的Preimage。
此时Alice会使用这个Preimage来解锁Bob创建的HTLC合约并将其中的10ETH转移到自己的账户中;当Alice在解锁Bob的HTLC合约的同时，Bob会收到该Preimage并用来解锁Alice的HTLC合约中的1BTC。到此就意味着原子交换的结束。
而如果当Alice和Bob都创建好了各自的HTLC合约之后，Alice并没在双方事先约定并写入各自HTLC合约中的时间范围内 (比如24小时) 公布Preimage，那么此次交易将无效，这两个HTLC合约中的资金将自动返还给双方。这就是HTLC合约的时间锁定机制的用途。
原子交换为什么重要?
当前，大多数中心化交易所都通过迫使交易者将自己的钱包交由这些交易所进行控制和托管，从而才能实现交易。这些被托管的钱包称为“热钱包”，这意味着什么呢?
对于热钱包，交易者并不控制钱包的私钥。因此，这使得交易者的加密资产受到了中心化交易所的支配。因此，原子交换比通过中心化交易所进行交易更具有优势，比如：
真正实现去中心化：原子交换是真正去中心化的，这种方式允许加密货币交易者在无需借助第三方的情况下完成交易，不存在交易对手风险。
降低投资者风险：原子交换也使加密货币持有者始终完全控制自己的加密货币，消除了中心化交易所可能遭遇的黑客攻击风险。
降低交易费用：原子交换唯一涉及到的交易费用就是通常的区块链交易费用，这使得原子交换成为一种几乎免费的交易方式。
原子交换有何缺点?
原子交换会受到流动性的限制。也就是说，如果没有交易平台，那交易者将很难进行沟通和交换加密货币。
但最新的原子交换技术的发展推动着诸多去中心化交易所 (DEX) 的发展。去中心化交易所通过使用原子交换技术来促成交易者之间的订单匹配，从而解决了流动性问题。
原子交换领域的新进展
早期的去中心化交易所因用户采用程度不足、流动性有限和订单量小而受到限制，但一些全新的去中心化交易平台为用户提供的交易功能，能够与当前的中心化交易所相当，这些去中心化交易所正在通过原子交换的方式执行交易。
在其初期阶段，原子交换生态系统允许交易者以安全和低费用的方式进行交易，同时能够享受到中心化交易所提供的相同的服务。
当前，原子交换领域已经越来越具有竞争力了。
原子交换技术早期采用平台Komodo曾经首次通过以太坊进行了原子交换。今天，Komodo平台[1]促成了95%的加密货币原子交换。此外，Komodo最近发布了一个新的区块链工具包，允许用户在几分钟内创建一个完整的区块链网络。
Rubix平台[2]是一个具备交易所功能的去中心化钱包平台，该平台不会持有用户的加密货币和私钥等信息，也即Rubix通过非托管钱包来实现原子交换。该平台还支持用户使用借记卡或信用卡来购买加密货币。
这究竟意味着什么?去中心化交易所正在与中心化交易所竞争，并使用原子交换与中心化交易费用相竞争，为加密货币交易者提供一种真正去中心化的方式来实现交易。
写在最后：加密货币的交易方式常常被认为是去中心化的，但大多数情况下并非如此。然而，随着推动去中心化交易的技术的发展，交易者将能够通过原子交换实现加密货币交易的真正去中心化，同时使用户能够始终保持对自身数字资产的控制，保障资金安全，并降低交易费用。
