Resumo
A Bywise é uma criptomoeda de terceira geração, construída do zero (não é um fork) para viabilizar o uso de criptomoedas em transações do dia a dia. O projeto se apoia em sete pilares: escalabilidade, segurança, usabilidade, governança, privacidade, aplicações no mundo real e estabilidade.
O núcleo técnico é a arquitetura Uniform Data Distribution (UDD): um "superbloco" formado por slices (fatias) que carregam hashes de transações. Guardando apenas hashes de transações (SHA-256, 32 bytes), um bloco de 10 MB alcança 546,1 TPS — cerca de 10× o Bitcoin Cash. A estrutura multiplicativa de slices de 1 MB dentro de blocos de 10 MB leva o limite superior teórico a quase 17 milhões de TPS (crescimento quadrático), e a divisão em regiões (Tabela I) projeta mais de 100 milhões de TPS — ambos limites de arquitetura, nunca demonstrados. Para referência de procedência do mundo real, o recorde medido desta família de tecnologia é 1.000 TPS (2024, paper ChainXS/RLN).
O consenso é uma variação da prova de trabalho do Bitcoin aplicada ao bloco, com slices encadeadas por regras de menor diferença de hash. Os pagamentos instantâneos usam nós de seguro que garantem a compra antes da confirmação em bloco. A privacidade auditável nasce do uso de cada carteira uma única vez; a usabilidade vem do uso de HTTP e websockets; a governança é votação on-chain ponderada pela quantidade de Bywises; e a estabilidade vem de uma camada DeFi com posições de dívida colateralizada (CDPs) e oráculos, emitindo tokens-satélite atrelados a moedas fiduciárias. Em eficiência energética, o documento cita o ASIC Antminer S19 Pro (110 TH/s, 4400 W = 25 GH/W) e argumenta que o custo computacional por transação cai porque cada bloco processa volume muito maior.
Palavras-chave Bywise · blockchain · meio de pagamento · escalabilidade · Uniform Data Distribution (UDD) · prova de trabalho · pagamentos instantâneos · nós de seguro · stablecoin · CDP · oráculos
Nota de procedência
Este é um documento de época (~2021). Sua régua editorial neste site trata cada número com etiqueta de procedência: o que foi medido, o que é teórico (limite de arquitetura, quadro-negro) e o que foi marketing. Os números altos do whitepaper — 17 milhões e 100 milhões de TPS — são o teto superior da arquitetura UDD, derivados de fórmulas, e nunca foram demonstrados em rede. O número efetivamente medido e demonstrado desta família de tecnologia é 1.000 TPS, no paper de 2024 sobre ChainXS/RLN — veja Privacidade, escalabilidade e programabilidade em RLN.
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Medido
1.000 TPS2024
Recorde demonstrado em rede, no paper ChainXS/RLN com a UnB. É o número com procedência empírica — veja a publicação.
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Teórico
17 mi TPS2021
Limite superior da arquitetura UDD (Eq. 3.2), com estrutura quadrática de slices. Fórmula, não medição. A divisão em regiões (Tabela I) projeta mais de 100 milhões de TPS, também teórico.
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Marketing
1.000.000 TPS2018
Promessa de fórum anterior ao projeto, sem teste. Registrada aqui apenas para completar a linha de procedência coerente com a home.
I. Introdução
Em 31 de outubro de 2008 foi publicado o whitepaper do Bitcoin [12]. Até então, não existia uma criptomoeda segura sem o uso de uma instituição central. O Bitcoin criou um sistema auditável, sem instituição central, e através da prova de trabalho (POW) tornou mais lucrativo para um nó malicioso trabalhar a favor da rede do que contra ela. Apesar de defeitos como a falta de privacidade, foi a primeira criptomoeda a trazer segurança e descentralização. Isso pode ser visto como a corrida global pela primeira criptomoeda que conseguiu simular a escassez de um ativo como o ouro de forma escalável e confiável [14].
Desde 2009, várias criptomoedas se especializaram em nichos: Ethereum (contratos inteligentes, tokens) [2], Monero (transações anônimas) [17], stablecoins como Tether e DAI (preço baseado em um ativo real, como dólar ou ouro). Apesar dos esforços, nenhuma criptomoeda está presente nas transações diárias da população. Projetos como DASH, Zcash, Monero, Litecoin, BitcoinCash e BitcoinSV não atingiram um resultado comparável a um ativo fiduciário. Segundo Mohania e Singh [11], há diferenças entre fiat e cripto, sendo uma delas a volatilidade.
Barreiras que limitam o uso de cripto no varejo:
- A volatilidade da moeda adiciona risco ao uso do ativo.
- A alta taxa de transferência entre carteiras torna seu uso menos atraente.
- Não há garantia de pagamento no caso de vendas instantâneas.
- Alta resistência de comerciantes e consumidores; a cripto precisa ser benéfica para ambos.
- Acessibilidade do comerciante e do consumidor no uso do ativo.
- Baixa escalabilidade, pela demora na aprovação da transação pela blockchain e pelo número reduzido de transações por segundo.
- Risco de hacking e conhecimento de segurança cibernética exigido dos usuários.
Assim como há 12 anos, existe uma corrida pela primeira criptomoeda a entrar no cotidiano da população; o caminho é gradual e possivelmente lento, mas alcançável desde que essas barreiras sejam quebradas em uma única solução.
I.A Histórico
- DASH: Digital Cash [5], pensado como meio de pagamento em transações cotidianas; usabilidade positiva (transações instantâneas), mas baseado na arquitetura do bitcoin, que não é escalável e não pode ser facilmente carregado em um site sem serviços de terceiros [9].
- Monero: especializado em anonimato; por meio de um algoritmo de embaralhamento, as transações respeitam a não-rastreabilidade e a não-vinculabilidade propostas por T. Okamoto e K. Ohta [13]. Parte de seu algoritmo é baseada no bitcoin → problemas de escalabilidade, apesar de parâmetros variáveis como o tamanho do bloco [10].
- Zcash: focado em transações opcionalmente visíveis; bom para auditoria fiscal e procedimentos legais (uma chave que apenas lê transações [3]); por ser um fork do Bitcoin, tem problemas de escalabilidade, e os planos de contingência falham no financiamento do desenvolvimento.
- Outras Altcoins: Bitcoin Cash (fork direto aumentando o tamanho do bloco), BitcoinSV (fork do Bitcoin Cash), Litecoin (estrutura do Bitcoin otimizada para maior contagem de transações). Todas carregam limitações da arquitetura Bitcoin: não-escalabilidade, transações lentas, congestionamento e volatilidade fiscal.
I.B Governança
Agosto de 2017: um dos piores eventos da história do bitcoin, o hard fork que originou o Bitcoin Cash [19]. A moeda se dividiu em duas cadeias; o preço do BTC caiu e depois deu origem ao histórico Bull Run. As taxas ultrapassaram 50 dólares por transação. Origem: diferenças ideológicas entre desenvolvedores sobre aumentar o tamanho do bloco de 1MB para 8MB, resolvidas de forma imatura. Com um sistema de governança, a decisão poderia ter sido democrática. Tezos [8] é um exemplo de boa gestão, com arquitetura modular e sistema de votação (sem hard fork; as fricções são resolvidas por votos). Existem vários grupos (mineradores, investidores, daytraders, exchanges); há o risco de um grupo tomar o controle.
I.C A Bywise
A Bywise pretende viabilizar o uso de criptomoedas em transações cotidianas. Faz parte da terceira geração de criptomoedas e não é um fork de um projeto existente. Foi construída do zero, com base em sete pilares:
- Pilar 1 — Escalabilidade
- Pilar 2 — Segurança
- Pilar 3 — Usabilidade
- Pilar 4 — Governança
- Pilar 5 — Privacidade
- Pilar 6 — Aplicações no mundo real
- Pilar 7 — Estabilidade
Validada por simulação. As inovações incluem a taxa máxima de 100 milhões de transações por segundo sem quebrar a rede em sidechains; um novo sistema seguro de transações instantâneas; um novo sistema de blocos; conversão DeFi para stablecoins-satélite; segurança em múltiplas etapas; e mais acessibilidade a sistemas, lojistas e usuários.
II. O Bloco
Os blocos de uma criptomoeda são pacotes preenchidos com transações. As transações têm entradas e saídas, onde a quantidade de moeda de entrada deve ser igual à de saída, exceto quando se prevê a criação de moedas para investidores, desenvolvedores e/ou mineradores. Essa estrutura forma um livro-razão (ledger) que mostra o histórico de transações desde o início da rede.
III. Estrutura e propagação do bloco
Um nó que quer minerar um bloco o monta a partir de um armazenamento compartilhado de transações (memPool), geralmente escolhendo as transações que pagam as melhores taxas; os nós competem para encontrar um hash menor que um alvo específico; o vencedor propaga o bloco válido e leva os ganhos de mineração.
III.A As limitações
No Bitcoin, um bloco leva cerca de 10 minutos e comporta 4000 transações → aproximadamente 6,67 TPS [16].
No Bitcoin Cash, com tamanho de bloco de 8 MB e tamanho médio de transação de 480 bytes → aproximadamente 56 TPS.
Nota de fidelidade ao original: o texto declara "480 bytes" como tamanho médio de transação, mas a Equação 2.2 usa 250 no denominador. Ambos os valores são reproduzidos exatamente como no documento original, sem correção.
A VISA processa 65.000 TPS [18]. O PoS (por exemplo, EOS) ganha popularidade, mas com muitas dúvidas de segurança; carece da validação experimental massiva que o Bitcoin deu à POW.
Sobre forks: Decker e Wattenhofer modelaram a probabilidade de forks [4]; ela se relaciona ao tamanho do bloco e ao tempo médio de disputa entre blocos (tender time, no original). Ataques de 51% são possíveis quando a rede se divide. Estabilidade e segurança tornam impraticável alterar muito o tempo ou o tamanho do bloco; aumentar a velocidade em 2–3× piora a propagação (trade-off velocidade vs. segurança).
Armazenando apenas os hashes das transações (SHA-256, 32 bytes), um bloco de 10 MB alcança 546,1 TPS.
Um ganho de velocidade de quase 10× em relação ao Bitcoin Cash. A Bywise usa sua própria arquitetura de bloco, a Uniform Data Distribution (UDD), formada por transações e slices — um "superbloco" composto por hashes de blocos menores (slices) que, por sua vez, carregam hashes de transações. Um novo mempool é adicionado para as slices, também pré-validadas.
Estrutura multiplicativa: slices de 1 MB dentro de blocos de 10 MB levam o limite teórico a quase 17 milhões de TPS (crescimento quadrático).
São slices de 32.768 transações (1 MB); uma ou duas slices por bloco no início poderiam abrir brechas para ataques → os blocos são divididos em regiões.
| Região | Início | Fim | Transações por Slice |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 100 | 10 |
| 2 | 100 | 1.000 | 100 |
| 3 | 1.000 | 10.000 | 1.000 |
| 4 | 10.000 | 100.000 | 10.000 |
| 5 | 100.000 | 600.000 | 100.000 |
As slices menores são preenchidas primeiro; o número de transações por bloco ultrapassa 60 bilhões no total e mais de 100 milhões por segundo.
IV. Consenso
A Bywise estratifica o bloco em slices e transações → um novo algoritmo de consenso. Trata-se de uma variação da prova de trabalho do bitcoin para a mineração do bloco (o que confere a segurança validada pelo bitcoin ao longo dos anos). As transações são validadas antes de entrar no mempool (sem revalidação na transmissão do bloco). As slices são entidades inteiramente novas; usar POW abaixo do nível do bloco arriscaria colisão e consumo de recursos.
As slices são liberadas livremente por nós que tenham ao menos uma quantidade definida de moedas; elas formam uma lista encadeada em que cada posição aponta para a anterior.
- Regra 1: A primeira slice da lista será aquela que tiver a menor diferença entre o seu hash e o hash do bloco anterior.
- Regra 2: As posições após a primeira serão definidas pela menor diferença entre o seu hash e o hash da slice anterior.
Cada slice aponta para a anterior → torna-se economicamente inviável forjar blocos contra a lista principal. O sistema é estratificado; partes podem migrar entre POS e POW conforme o sistema de governança.
V. Pagamentos instantâneos
Pagamentos instantâneos já existem, mas com problemas de segurança na compra. A Bywise usa nós de seguro (insurance nodes) responsáveis por assegurar a compra caso ela não entre na blockchain. Se a carteira não tiver saldo e o nó de seguro assinar por engano, o valor é deduzido dos fundos do próprio nó de seguro.
Uma carteira deve definir o seu nó de seguro para transações instantâneas; as transações são válidas assim que o nó as assina (rápido — sem dependência de blocos).
- Regra 1: A soma das transações lançadas por um nó de seguro não pode exceder o saldo de sua carteira.
VI. Privacidade
No bitcoin, qualquer nó pode ver todas as transações → auditoria, mas privacidade perdida (uma carteira ligada a uma identidade real perde a privacidade de saldo e de transações). Outras criptomoedas permitem anonimato completo, mas sem permissão de auditoria → fraudes não podem ser detectadas; surgem problemas legais (esquemas de corrupção, tráfico, lavagem de dinheiro). Para reconciliar auditoria e privacidade, a Bywise usa cada carteira apenas uma vez, de modo que o saldo do usuário é a soma dos saldos das carteiras em uso.
A rede cresce de forma caótica; mesmo que uma identidade seja ligada a uma carteira, é improvável rastreá-la no longo prazo — e, ainda assim, o sistema permanece auditável e qualquer fraude pode ser detectada.
VII. Usabilidade
Muitas criptomoedas falham por falta de usabilidade. Linguagens antigas persistem: segundo a W3 Techs, o PHP ainda é usado em 78,9% dos sites [15]; o Wordpress é usado por pelo menos 38,8% de toda a web. Problema: os sockets de baixo nível usados por praticamente todas as blockchains exigem VPNs / tecnologia cara / técnicos. Para maior usabilidade, a Bywise usa requisições HTTP e websockets na maior parte das comunicações → plugins em todos os sistemas de hospedagem/embarcados sem terceiros (evitando taxas de serviços como Picpay ou Paypal).
VIII. Governança
A falta de governança é um problema sério; o exemplo icônico é o hard fork do Bitcoin Cash. O Tezos [8] é um diferencial (arquitetura modular, sistema de votação dentro da blockchain). A Bywise tem um sistema de votação dentro da blockchain, no qual o peso do voto se baseia na quantidade de Bywises que uma carteira possui, impedindo que um único grupo domine as decisões.
IX. Estabilidade
Toda economia precisa de uma moeda minimamente estável. A Bywise implementa um sistema DeFi dentro de sua blockchain para conversão de moeda, baseado em posições de dívida colateralizada (CDPs) e nós oráculos. Um usuário que deseja estabilidade guarda recursos como tokens-satélite, com preços baseados em moedas fiduciárias.
IX.A Posições de dívida colateralizada (CDPs)
Introduzidas pelo DAI [6]; a plataforma MAKER emite contratos inteligentes que trocam tokens ERC20 por DAI a um valor estável de 1 DAI para um dólar.
Os CDPs funcionam como um cofre no qual um token ERC20 é armazenado em troca de DAIs; os fundos não deixam a plataforma → auditável e confiável. O criador do cofre obtém uma dívida em troca dos DAIs, travando ativos; múltiplas dívidas são possíveis; cada cofre guarda um tipo de token ERC20.
A dívida é extinta com o pagamento; uma taxa de retirada de fundos (a taxa de estabilidade) controla o fluxo de DAIs e estabiliza o valor em direção ao alvo (1 USD).
IX.B Oráculos
O preço de mercado de cada token é definido em tempo real por meio de nós oráculos, votados democraticamente pela comunidade para definir o valor de conversão de cada token ERC20 em dólares. Camada extra de segurança: atrasar os alvos em 1 hora, de modo a ser possível deter um atacante que tome o controle dos oráculos.
IX.C Bywise
Os CDPs e os oráculos regulam o preço de um token com base em uma moeda fiduciária ou ativo como ouro/prata. Para cada moeda fiduciária pode existir um token correspondente de mesmo preço. Um trader/corretor pode negociar e armazenar tokens estáveis enquanto o usuário usa a Bywise ou qualquer token-satélite.
X. Eficiência energética
A POW precisa de muito poder computacional. Os ASICs são os melhores em velocidade e eficiência energética: por exemplo, o Antminer S19 Pro atinge 110 TH/s e tem 4400 Watts de potência, o equivalente a 25 GH/W. Ainda assim, os mineradores competem e a dificuldade tende a aumentar para fixar o tempo do bloco em 10 minutos [1]; as redes POW são reguladas, mantendo o gasto de energia quase constante. Como mostra o capítulo III, a Bywise processa muito mais transações por bloco (além de algoritmos de seleção de slices otimizados para velocidade) → no mesmo concurso de 10 minutos ela processa um volume muito maior, de modo que o custo computacional por transação é muito menor, aumentando a eficiência energética.
Referências
- Bitcoin.org. Bitcoin - block chain. https://developer.bitcoin.org/devguide/block_chain.html. Acessado em outubro de 2020.
- Vitalik Buterin. Ethereum white paper: A next generation smart contract and decentralized application platform, 2013.
- Electric Coin Co. Zcash basics. https://zcash.readthedocs.io/en/latest/rtd_pages/basics.html. Acessado em outubro de 2020.
- Christian Decker and Roger Wattenhofer. Information propagation in the bitcoin network. IEEE P2P 2013 Proceedings, 2013.
- Evan Duffield and Daniel Diaz. Dash whitepaper. https://github.com/dashpay/docs/raw/master/binary/Dash%20Whitepaper%20-%20V2.pdf, 2014.
- Maker Foundation. The maker protocol: Makerdao's multi-collateral dai (mcd) system. https://makerdao.com/pt-BR/whitepaper/. Acessado em fevereiro de 2021.
- Bitcoin Github. March 2013 chain fork post-mortem. https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0050.mediawiki. Acessado em outubro de 2020.
- L.M Goodman. Tezos — a self-amending crypto-ledger white paper. https://tezos.com/static/white_paper-2dc8c02267a8fb86bd67a108199441bf.pdf. Acessado em outubro de 2020.
- Dash Core Group. Getting started - merchants. https://docs.dash.org/en/stable/merchants/getting-started.html. Acessado em outubro de 2020.
- Monero Research Lab. Monero scalability. https://www.getmonero.org/resources/moneropedia/scalability.html. Acessado em outubro de 2020.
- Dr. Sarvesh Mohania and Dr. Shriti Singh. An analysis of cryptocurrency and its challenges. EPRA International Journal of Multidisciplinary Research, pages 104–107, 4 2020.
- Satoshi Nakamoto. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system, 2008.
- Tatsuaki Okamoto and Kazuo Ohta. Universal electronic cash. page 324–337, 1991.
- N. Popper. Digital Gold: Bitcoin and the Inside Story of the Misfits and Millionaires Trying to Reinvent Money. Harper Paperbacks, 2016.
- W3 Techs. Usage statistics of php for websites. https://w3techs.com/technologies/details/pl-php. Acessado em outubro de 2020.
- Erlend Solberg Thorsrud. Long-term bitcoin scalability. https://ntnuopen.ntnu.no/ntnu-xmlui/bitstream/handle/11250/2562793/19811_FULLTEXT.pdf, 2018.
- Nicolas van Saberhagen. Cryptonote v 2.0. https://cryptonote.org/whitepaper.pdf, 2013.
- VISA. Visanet: o poder de conectar o mundo. https://www.visa.com.br/sobre-a-visa/noticias-visa/nova-sala-de-imprensa/visanet-o-poder-de-conectar-o-mundo.html. Acessado em outubro de 2020.
- Nick Webb. A fork in the blockchain: Income tax and the bitcoin/bitcoin cash hard fork. https://scholarship.law.unc.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1361&context=ncjolt, 2018. Acessado em outubro de 2020.
Documento original — English original
O texto abaixo reproduz o whitepaper original em inglês, seção por seção, tal como extraído do PDF de época (~2021). É apresentado de forma colapsável, mas todo o conteúdo está presente no HTML.
Read the original English text
Bywise: The next generation of cryptocurrencies as a payment method
Felipe Martins¹ and Vitor Sulzbach¹ — ¹Devel Blockchain
I. Introduction
On October 31, 2008 the Bitcoin white paper [12] was published. Until that time, there was no secure cryptocurrency without using a central institution. Bitcoin created an auditable system, without a central institution, and through proof of work (POW) made it more profitable for a malicious node to work in favor of the network than against it. Despite defects such as lack of privacy, it was the first cryptocurrency to bring security and decentralization. This can be seen as the global race for the first cryptocurrency that managed to simulate the scarcity of an asset like gold in a scalable and reliable way [14].
Since 2009 several cryptocurrencies specialized in niches: Ethereum (smart contracts, tokens) [2], Monero (anonymous transactions) [17], stablecoins like Tether and DAI (price based on a real asset such as dollar or gold). Despite efforts, no cryptocurrency is present in daily transactions of the population. Projects such as DASH, Zcash, Monero, Litecoin, BitcoinCash, BitcoinSV did not achieve a result comparable to a fiat asset. According to Mohania and Singh [11] there are differences between fiat and crypto, one being volatility.
Barriers that limit the use of crypto in retail:
- Currency volatility adds risk to asset usage.
- High transfer rate between wallets makes its use less attractive.
- There is no guarantee of payment in the case of instant sales.
- High resistance from merchants and consumers; the crypto must be beneficial for both.
- Accessibility of the merchant and consumer in the use of the asset.
- Low scalability due to the delay for approval of the transaction by the blockchain and few transactions per second.
- Hacking risk and cybersecurity knowledge needed for users.
Just like 12 years ago, there is a race for the first cryptocurrency to enter the daily lives of the population; the path is gradual and possibly slow, but achievable as long as these barriers are broken in a single solution.
I.A Historic
- DASH: Digital Cash [5], intended as means of payment in everyday transactions; positive usability (instant transactions), but based on the bitcoin architecture, which is not scalable and cannot be easily loaded onto a website without third party services [9].
- Monero: specializes in anonymity; through a shuffling algorithm, transactions respect non-traceability and disconnectability proposed by T. Okamoto and K. Ohta [13]. Part of its algorithm is based on bitcoin → scalability problems, despite variable parameters such as block size [10].
- Zcash: focused on optionally visible transactions; good for tax auditing and legal procedures (a key that only reads transactions [3]); as a fork of Bitcoin it has scalability problems, and contingency plans fail in financing development.
- Others Altcoins: Bitcoin Cash (direct fork increasing block size), BitcoinSV (fork of Bitcoin Cash), Litecoin (Bitcoin structure optimized for higher tx count). All carry Bitcoin-architecture limitations: non-scalability, slow transactions, congestion and tax volatility.
I.B Governance
August 2017: one of the worst events in bitcoin history, the hard fork that originated Bitcoin Cash [19]. The coin split into two chains; BTC price fell then gave rise to the historic Bull Run. Fees passed 50 dollars per transaction. Origin: ideological differences between developers on increasing block size from 1MB to 8MB, resolved immaturely. With a governance system, the decision could have been democratic. Tezos [8] is an example of good management with a modular architecture and voting system (no hard fork; friction resolved by votes). Several groups exist (miners, investors, daytraders, exchanges); risk of one group taking control.
I.C A Bywise
Bywise intends to enable the use of cryptocurrencies in everyday transactions. It is part of the third generation of crypts and is NOT a fork of an existing project. Built from scratch based on seven pillars:
- Pillar 1 — Scalability
- Pillar 2 — Safety
- Pillar 3 — Usability
- Pillar 4 — Governance
- Pillar 5 — Privacy
- Pillar 6 — Real-world applications
- Pillar 7 — Stability
Validated by simulation. Innovations include the maximum rate of 100 million transactions per second without breaking the network into sidechains; a new secure instant transaction system; a new block system; defi conversion to satellite stablecoins; multi-step security; and more accessibility to systems, shopkeepers and users.
II. The Block
Cryptocurrency blocks are packages filled with transactions. Transactions have inputs and outputs where the amount of input currency must be equal to the output, except when creation of currencies for investors, developers and/or miners is foreseen. This structure forms a ledger showing transaction history since the beginning of the network.
III. Block structure and propagation
(FIG. 1: Standard block.) A node that wants to mine a block assembles it from a shared transaction storage (memPool), usually choosing transactions that pay best rates; nodes compete to find a hash smaller than a specific target; the winner spreads the valid block and takes mining gains.
III.A The Limitations
- Bitcoin: block ~10 minutes, 4000 transactions → approximately 6.67 TPS [16].
Equation 2.1: maxTransactions / blockTime = 4000 / (10 * 60) = 6.67 - Bitcoin Cash: block size 8 MB, average transaction size 480 bytes → approx 56 TPS.
Equation 2.2: maxTransactions / blockTime = (8*(1024*1024) / 250) / (10 * 60) = 55.92 - VISA: 65,000 TPS [18]. PoS (e.g. EOS) gaining popularity but many security doubts; lacks the massive experimental validation Bitcoin gave POW.
- Forks: Decker & Wattenhofer modeled likelihood of forks [4]; related to block size and average tender time. 51% attacks possible when the network divides. Stability and security make it impracticable to change block time or size much; increasing speed 2–3x worsens propagation (trade-off speed vs security).
Storing only transaction hashes (sha-256, 32 bytes); block of 10 MB → 546.1 TPS.
Equation 3.1: maxTransactions / blockTime = (8*(1024*1024) / 32) / (10 * 60) = 546.1
Speed gain of almost 10x compared to Bitcoin Cash. Bywise uses its own block architecture, Uniform Data Distribution (UDD), formed by transactions and slices — a "superblock" made up of smaller block hashes (slices) that carry transaction hashes. (FIG. 2.) A new mempool is added for slices, also pre-validated.
Multiplicative structure: 1 MB slices + 10 MB block → almost 17 million TPS (quadratic).
Equation 3.2: maxTrans / blockTime = (10 * ((1024²/32)²)) / (10 * 60) ≈ 1.79 * 10⁷
Slices of 32,768 transactions (1 MB); one or two slices per block at the beginning could open breaches for attacks → blocks divided into regions.
| Region | Start | End | Transactions for each Slice |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 100 | 10 |
| 2 | 100 | 1.000 | 100 |
| 3 | 1.000 | 10.000 | 1.000 |
| 4 | 10.000 | 100.000 | 10.000 |
| 5 | 100.000 | 600.000 | 100.000 |
Fill smaller slices first; number of transactions per block exceeds 60 billion total and more than 100 million per second.
IV. Consensus
Bywise stratifies the block in slices and transactions → new consensus algorithm. A variation of bitcoin's proof of work for block mining (gives the security validated by bitcoin over the years). Transactions validated before entering the mempool (no revalidation on block transmission). Slices are entirely new entities; using POW below the block level would risk collision and resource consumption. (FIG. 3: Chained List of Slices.) Slices released freely by nodes with at least a defined amount of coins; they form a linked list where each position points to the previous one.
- Rule 1: The first slice of the list will be the one that has the smallest difference between your hash and the hash of the previous block.
- Rule 2: Positions after the first will be defined by the smallest difference between your hash and the hash of the previous slice.
Each slice points to the previous → economically unfeasible to forge blocks against the main list. The system is stratified; parts may migrate POS↔POW per the governance system.
V. Instant Payments
Instant payments already exist but with purchase-security problems. Bywise uses insurance nodes responsible for insuring the purchase if it does not enter the blockchain. If the wallet has no balance and the insurance node signs by mistake, the amount is deducted from the insurance node's funds. (FIG. 4: Instant transaction posting.) A wallet must define its insurance node for instant transactions; transactions are valid as soon as the node signs them (fast — no dependence on blocks).
- Rule 1: The sum of transactions launched by an insurance node cannot exceed the balance of his wallet.
VI. Privacy
In bitcoin any node can see all transactions → auditing but lost privacy (a wallet linked to a real identity loses balance/transaction privacy). Other cryptocurrencies allow complete anonymity but without audit permission → fraud cannot be detected; legal problems (schemes of corruption, trafficking, money laundering). Reconciling auditing and privacy, Bywise uses each wallet only once, so the user balance is the sum of the balances of the wallets in use. (FIG. 5: Bywise User Wallets.) The network grows in a chaotic way; even if an identity is linked to a wallet, it is unlikely to trace it long term, yet the system remains auditable and any fraud can be detected.
VII. Usability
Many cryptocurrencies fail due to lack of usability. Old languages persist: according to W3 Techs, PHP is still used in 78.9% of sites [15]; Wordpress is used by at least 38.8% of the entire web. Problem: low-level sockets used by practically all blockchains require VPNs / expensive tech / technicians. For greater usability, Bywise uses HTTP requests and websockets in most communications → plugins on all hosting/embedded systems without third parties (avoiding fees from services like Picpay or Paypal).
VIII. Governance
Lack of governance is a serious problem; iconic example is the Bitcoin Cash hard fork. Tezos [8] is a differential (modular architecture, voting system within the blockchain). Bywise has a voting system within the blockchain where the weight of the vote is based on the amount of Bywises a wallet has, preventing a single group from dominating decisions.
IX. Stability
Every economy needs a minimally stable currency. Bywise implements a DeFi system within its blockchain for currency conversion, based on collateralized debt positions (CDPs) and oracle nodes. A user wanting stability saves resources as satellite tokens with prices based on fiat currencies.
IX.A Collateralized Debt Positions (CDPs)
Introduced by DAI [6]; the MAKER platform issues smart contracts exchanging ERC20 tokens for DAI at a stable value of 1 DAI to one dollar. (FIG. 6: Purchase of DAIs.) CDPs function as a safe where an ERC20 token is stored in exchange for DAIs; funds don't leave the platform → auditable and reliable. The safe creator gets a debt in exchange for the DAIs, locking assets; multiple debts possible; each safe holds one type of ERC20 token. (FIG. 7: Withdrawal of locked assets.) Debt extinguished upon payment; a fund withdrawal fee (the stability fee) controls the flow of DAIs and stabilizes value toward the target (1 USD).
IX.B Oracles
Market price of each token defined in real time through oracle nodes, democratically voted by the community to define the conversion value of each ERC20 token into dollars. Extra security layer: delaying the targets by 1 hour so it is possible to stop an attacker who takes control of the oracles.
IX.C Bywise
CDPs and oracles regulate a token's price based on a fiat currency or asset like gold/silver. For each fiat currency there can be a corresponding token of the same price. A trader/broker can trade and store stable tokens while the user uses Bywise or any satellite token.
X. Energy Efficiency
POW needs a lot of computing power. ASICs are the best in speed and energy efficiency: e.g. the Antminer S19 Pro reaches 110 TH/s and has 4400 Watts of power, equivalent to 25 GH/W. Even so, miners compete and difficulty tends to increase to fix block time at 10 minutes [1]; POW networks are regulated, keeping energy expenditure almost constant. As chapter III shows, Bywise processes many more transactions per block (plus slice-selection algorithms optimized for speed) → in the same 10-minute contest it processes a much higher volume, so the computational cost per transaction is much lower, increasing energy efficiency.
Sobre esta publicação. Whitepaper original da Bywise, escrito por Felipe Martins e Vitor Sulzbach (Devel Blockchain) por volta de 2021. Fonte primária: bywise.org/assets/whitepaper.pdf. Esta página reproduz o documento fielmente em português, preservando toda a numeração, equações, tabelas e referências, e mantém o original em inglês na íntegra.
Os números de 17 milhões e 100 milhões de TPS são limites teóricos de arquitetura, nunca demonstrados. O número medido e demonstrado desta linha de tecnologia é 1.000 TPS (2024) — veja Privacidade, escalabilidade e programabilidade em RLN.