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Figure 3: Graphic depiction of the flow of an Optimism transaction. 

3.5 Scalability & Gas Costs 

 
Scalability is one of the most critical challenges faced by blockchain networks, particularly Ethereum, 
which  has  been  a  leading  platform  for  DApps  and  smart  contracts.  The  mainnet  of  Ethereum 
processes  transactions  through  a  consensus  mechanism  that,  while  secure  and  decentralized, 
inherently limits its throughput to approximately 15-30 transactions per second (TPS). This limited 
capacity often leads to network congestion, resulting in high transaction fees (gas costs) and slower 
transaction finality, especially during periods of high demand such as popular NFT drops or surges 
in DeFi activity [25], [36]. 
 
Optimistic Ethereum addresses these scalability issues using a technology called optimistic rollups. 
Rollups allow transactions to be processed off-chain, with only the summarized data posted on-chain. 
This  method  reduces  the  amount  of  computation  and  storage  required  on  the  main  Ethereum 
blockchain, significantly  increasing transaction throughput and reducing costs [32], [33], [37]. The 
optimistic rollup approach assumes transactions are valid by default, hence the term "optimistic," and 
includes  a  mechanism  for  fraud  proofs  to  be  submitted  if  invalid  transactions  are  detected.  This 
approach drastically reduces the gas fees compared to Ethereum’s mainnet by minimizing the need 
for on-chain operations. 
 
On Ethereum’s mainnet, transaction costs are determined by gas fees, which are paid in Ether (ETH). 
The  gas  price  fluctuates  based  on  network  demand  and  is  measured  in  gwei  (a  unit  of  ETH).  For 
instance, during times of high congestion, gas fees can spike, resulting in costs of $10 to $50 or more 
per transaction. For complex transactions, such as those involving smart contracts in DeFi protocols,