与 FilOz 的协议研究员 Irene Giacomelli 一起走进密码学和协议设计的世界，她分享了她如何将理论与实际应用联系起来，以应对 Web3 的独特挑战。
背景
我们喜欢 protocol researcher 这个头衔。您能告诉我们一些关于您的背景以及协议研究人员的工作吗？
艾琳·贾科梅利： 我来自“理论领域”，因为我在学术界开始了我的职业生涯。我拥有数学硕士学位和信息学博士学位，在进入该行业之前，我在学术界花了几年时间发表密码学论文。我于 2019 年开始在 Protocol Labs 工作。有趣的是，当我加入它时，我对区块链或 Web3 知之甚少。我只知道这个领域的基本定义。
我加入 Filecoin 的加密方面——当时它仍处于设计阶段。他们需要一名协议和密码学研究人员来理解和克服构建区块链的挑战，该区块链使用有用的空间作为共识的底层资源。
当时没有这样的事情，即使在今天，也很少有区块链使用空间作为共识的可证明资源。在我加入之前，已经有人在研究这些主题，我从他们那里学到了很多东西。我专注于将理论与现实世界联系起来。这意味着学术论文的结果通常需要进行调整，以适应像 Filecoin 这样的真实协议的约束。这是成为协议研究人员的关键部分。
即使在我们启动网络后，我仍在继续研究 Filecoin 核心协议，主要发布 Filecoin 改进提案 （FIP） 并密切关注网络的安全性。现在，核心协议已经过时了更多考验，像我这样的协议设计人员的重点已经从最初的核心工作转移到添加新的特性和功能。我们过渡到“让我们把它看作一个产品，一个存储网络”，再到“需要哪些功能来提高采用率”和“我们可以构建什么 - 或者更好的 - 我们可以解锁什么，以便其他人可以为网络构建这些类型的功能？
FilOz 的使命是支持 Filecoin，让生态系统中的每个人都能够使用它并改进它。这与我所做的工作非常吻合。所以在 4 月，当他们邀请我加入团队时，我很高兴，我很高兴地答应了。
设计 WEB3 协议
我们来谈谈协议。是什么让使用 Web3 协议如此具有挑战性？
Irene Giacomelli：当你尝试在 Web3 中设计协议时，会遇到一些挑战。一个挑战来自 web3 协议需要在去中心化世界中工作的事实。所以这里有一堆可以串通或制造 Sybil 攻击的各方，并且没有值得信赖的中央机构可以依靠。这带来了设计挑战，因为在经典密码学中，很自然地假设两个不同的实体（协议中的两方）不会串通一气，因为它们有不同的利益。在去中心化协议中，情况并非如此。您不能假设这一点，因此您需要评估所有可能的攻击媒介。此外，更多的参与方意味着需要构建设计才能扩展，这并不总是微不足道的。
另一个区别是如何使用加密激励 - 如何正确使用经济激励..在经典密码学中，您通常希望证明某事不可能发生，或者它发生的概率非常低。在具有经济激励的协议中，并不总是黑对白，可能发生多种情况，您可以使用利润函数对所有这些情况进行排名。这是一个挑战，但也是一种资源——激励措施可以解决传统方法无法解决的问题。
因此，您正在使用激励措施来解决问题。那么，您能举出一些例子吗？
Irene Giacomelli：Filecoin 本身就是一个例子，对吧？一般来说，我们有加密证明作为服务的证书，可以触发付款。Filecoin 的好主意是将其与区块挖矿联系起来。所以现在，存储提供者可以发布证明，授予他们被选举创建区块并获得相关奖励的权利。
您可能会考虑使用 proof of delivery 对检索执行相同的操作，但实际上在经典密码学中不可能这样做。我们实际上可以证明像 “proof of delivery” 这样的东西是不存在的。这是密码学中的一个已知限制，与经过充分研究的公平交换问题有关。但是，通过正确的激励措施，我们可以设计一个克服这一限制并提供可行解决方案的协议。
我在 CryptoNet Lab （Protocol Labs） 从事这项工作，结果是 retriev.org。这是一个检索保险协议，它使用加密激励来确保在 Filecoin 等去中心化存储网络中保证交付。这是我希望在完成一些近期项目后进行更多工作的事情。
是什么促使您从事方案研究和设计？
Irene Giacomelli：对我来说，特别是看到我在理论上作为协议设计工作的东西上线。假设我设计或共同设计了一个协议，其中包含一组图纸和说明，详细说明了它应该做什么以及它应该如何工作。这很好，但我真正关心的是它可以进入开发管道并被实施和使用——这样我设计的东西才能真正产生影响。
近期工作
您现在正在解决哪些问题，尤其是在为网络开辟新机会方面？
Irene Giacomelli：我们正在按照您所说的努力 – 开辟新的机会。在这种情况下，我们正在努力发布一个新的证明系统。我们今天在 Filecoin 上看到的是一个基于两个部分的证明系统。首先，我们有 PoRep（复制证明），它允许存储提供商证明他们以不可压缩的形式编码了您的数据。然后我们重复了 PoSt （Proof of Spacetime），它允许存储提供者证明编码数据被存储了特定的时间。incompressibility 属性的实现成本很高，但需要达成共识。事实上，在 Filecoin 中，共识力量与承诺给网络的“时空”（即空间穿越时间）资源成正比。
我们正在添加一个新的证明系统，虽然它不提供不可压缩性保证，也不能用于共识，但它的生成效率要高得多，并且它仍然可以用于向网络和客户端证明数据所有权。这使得 Filecoin 网络能够提供不同类型的存储服务和商业模式。
例如，使用新的校对系统，存储提供商可以未编码的格式存储数据以进行快速检索，这在当前的 PoRep + PoSt 系统中是不可能的（没有额外的副本）。这为网络开辟了新的用例，并为存储提供商开辟了新的市场。
这个新的证明叫什么？
Irene Giacomelli：它被称为 PDP（数据持有证明），它不一定是一个新概念。这在文献中已经知道，并用于经典的客户端-服务器存储系统。我们在 FilOz 所做的是——这又回到了我们正在讨论的 web3 协议挑战——是负责解决挑战并使该协议可扩展，以便通过区块链上的智能合约发送，并被应用程序和其他协议用作原生证明
解决实际问题
这个空间还有哪些其他让你兴奋的地方？还有其他证据吗？还有其他协议元素真正让您兴奋吗？
Irene Giacomelli：肯定是可检索的。这是我希望看到 Filecoin 改进的地方。另一个有趣的开放问题是设计一个去中心化协议，用于在没有可信机构的情况下报告性能指标。这可能适用于检索以及其他服务。通常，集中式实体会测试提供商并报告其性能，但去中心化会删除此选项。在 Web3 中，没有单一的实体在进行测试。
网络成员可以执行测试，但这几乎没有问题。例如，您如何处理节点为同一指标报告不同值的情况？我们如何确保网络不与提供商串通？因此，我和一位同事在一位学术研究人员的帮助下，为此工作了一段时间。但这仍然是一个悬而未决的问题，我认为对于学术研究和实际的 Web3 解决方案来说，这都是一个非常令人兴奋的问题。
社区应该了解您和其他协议研究人员和核心开发人员的哪些信息？
Irene Giacomelli：我们关心的是解决真正的问题。我们总是尝试与存储提供者和可能的客户以及对使用Filecoin感兴趣的人交谈，以更好地了解问题。我们的目标是不断扩展 Filecoin，以便出现许多有意义和实用的存储应用程序和支持协议。
他们应该询问我们有关功能的信息，或者如果缺少某个功能，请向我们投诉。让我们知道他们遇到的痛点，因为我们喜欢解决这些问题。因为原则上，作为协议设计者，我可以设计一个漂亮的协议来解决一个随机问题，对吧？
到处都有漂亮的协议，我可以为这些协议感到兴奋，因为它们实际上是漂亮的理论工作，但如果它们没有被使用，如果它们没有解决 Filecoin 的真正问题，我们就会错过真正的表演机会。
作为一个团队，我们都喜欢研究朝着解决实际问题和获得实际使用的方向发展的证明和协议。
