25 

Chapter 3: Optimistic Ethereum Blockchain 

3.1 Overview 

 
Optimism (OP) is a Layer 2 (L2) scaling solution specifically created to tackle the scalability issues 
faced by Ethereum. Optimism is responsible for the development and operation of OP mainnet, which 
is an optimistic-rollup L2 solution and is constructed via optimistic roll-up technology. The present 
iteration is recognised as Optimism Bedrock. In the realm of blockchain architecture, a roll-up refers 
to a blockchain that obtains its security from a higher-level chain. Ethereum serves as the parent chain 
for Optimism. Optimism utilizes Ethereum to store and archive block data in a compressed format, 
resulting in cost savings and leveraging the robust security measures provided by the platform. This 
solution  enhances  the  processing  capacity  of  Ethereum  by  regularly  grouping  compressed 
transactions and distributing the associated costs among multiple users. The optimistic aspect of the 
technology operates under the assumption that submitted transactions (TXs) are inherently legitimate 
and accurate [31]. An invalid transaction has its on-chain obligations invalidated only when a fault 
proof is witnessed after a block is released. By utilising the security of the main blockchain and the 
efficiency benefits of compressing transactions, the cost structure and scalability of an optimistic roll-
up are significantly enhanced. Optimism aims to achieve maximum compatibility with Ethereum and 
enhance its usefulness [32]. 

3.2 The Optimistic System  

 
Optimism, categorised as a layer two solution, functions directly on the Ethereum Blockchain by 
employing smart contracts to replicate an altered version of the Ethereum Virtual Machine (EVM). 
This adapted version, called the OVM, is discussed further in section 3.3. The transition of users 
from the Ethereum mainnet to the Optimism network entails multiple processes [31], [32], [33]. 

1.  Users choose the quantity of Ether they wish to transfer to the Optimism network. 
2.  They utilise the Optimism Gateway (https://gateway.optimism.io/) to commence the 

transfer. 

3.  The chosen Ether is subtracted from the user's wallet and secured under a layer 1 smart 

contract, which temporarily retains the cash and enables withdrawals when users revert to 
layer 1. 

4.  A secondary smart contract replicates the EVM, generating a corresponding quantity of 

Optimistic Ethereum tokens (for instance, depositing 100 Ether will yield 100 Optimistic 
Ethereum tokens for utilisation on the layer 2 network). 

5.  These tokens are subsequently utilised for transactions, including peer-to-peer transfers or 

contract interactions, all of which are aggregated into a rollup with further transactions. 

6.  The rollup is executed, hashed, and the outcome is transmitted back to layer 1. This hash is 

subject to a seven-day dispute period, enabling nodes to validate its accuracy. If the outcome