Unter der Haube betreibt ein Optimistic Rollup seine eigene Ausführungsumgebung: Ein Sequencer ordnet und verarbeitet eingehende Transaktionen offchain, danach komprimiert ein Batcher diese Aktivität zu einem einzigen Transaktionsdaten-Blob und einer neuen State Root, die auf der zugrunde liegenden Layer 2 Settlement-Chain veröffentlicht wird. Statt Korrektheit im Voraus kryptografisch zu beweisen, veröffentlicht das Protokoll das Ergebnis einfach und vertraut ihm standardmäßig, was das Modell "optimistic" und vergleichsweise günstig im Betrieb macht.
Dieses Vertrauen wird durch ein Challenge Window abgesichert, historisch etwa sieben Tage, in dem unabhängige Watcher den Batch neu ausführen und einen Fraud Proof einreichen können, falls die veröffentlichte State Root nicht stimmt. Eine erfolgreiche Anfechtung setzt die Chain auf den korrekten Zustand zurück und bestraft den Sequencer, der den fehlerhaften Batch eingereicht hat; wird der Batch innerhalb dieser Frist nicht angefochten, gilt er als endgültig gültig. Dieses Design verlagert die Kosten von ständiger Proof-Erzeugung hin zu gelegentlicher, adversarialer Verifizierung.
Arbitrum und Optimism bleiben gemessen am gesicherten Wert die größten Optimistic Rollups, und beide haben ihre Fraud-Proof-Systeme erheblich weiterentwickelt: Arbitrums BoLD-Upgrade und Optimisms Cannon-Fault-Proof-System erlauben inzwischen jeder Partei, eine permissionless Anfechtung einzureichen, statt sich auf eine Whitelist von Validatoren zu verlassen, ein Meilenstein, den Analysten als "Stage 1"-Dezentralisierung bezeichnen. Base, aufgebaut auf dem OP Stack, erbt denselben Mechanismus.
Der wichtigste Kompromiss betrifft die Geschwindigkeit von Auszahlungen: Gelder, die zu Ethereum abfließen, müssen die Challenge-Periode abwarten, sofern der Nutzer nicht einen Liquidity Provider für einen sofortigen, gebührenpflichtigen Exit bezahlt. Das ist der gegenteilige Kompromiss zu Zero-Knowledge Rollups, die Gültigkeit sofort beweisen, dafür aber schwerere kryptografische Infrastruktur benötigen.