Ten years in the wrong regex lane

Today I want to share the story of a couple of regular expressions — a tiny inaccuracy in them ended up costing the world more than 50 million hours of CPU time on iOS devices.

Disclaimer: this post is packed with technical details and might be a tough read if you don’t know how to code.

How content blockers work in Safari

First, let me explain how ad blockers in Safari actually work. The fact is, AdGuard on iOS relies on Safari’s built-in mechanism called Safari Content Blockers.

These days, there’s also support for an alternative approach — declarativeNetRequest (DNR), partially compatible with Chrome and Firefox. Interestingly enough, in Safari’s case, DNR rules are silently translated into Safari Content Blocker rules under the hood.

The very first version of AdGuard for iOS was released in October 2015, and right away we ran into a nasty problem. Historically, ad blockers have always used their own filtering rule syntax. It’s powerful and specifically designed for web filtering. Apple, however, introduced their own take on it, which was quite different from what the community was used to.

To jump ahead a little: when Chrome introduced declarativeNetRequest, they also went their own way. At least when it came to URL matching, their syntax was much closer to what we were familiar with.

Here’s an example of how a standard AdGuard rule gets converted into syntax supported by Safari:

Converting an AdGuard rule into a Safari-accepted rule

Notice what happens to the URL pattern. In AdGuard filters, we use a special wildcard-like syntax tailored specifically to URLs. The reason is simple: traditional regular expressions are too slow for this job.

Regular expressions

Safari Content Blockers, on the other hand, rely on regular expressions — although in a very stripped-down form, so that they can still be compiled into a structure that speeds up matching.

If you’re curious about the internals: Safari builds a DFA bytecode out of regex patterns, which is then executed by a custom interpreter: DFABytecodeInterpreter.cpp.

Regexps are more versatile than the standard ad blocker syntax. Unfortunately, that flexibility isn’t really relevant for web content filtering. What we get instead is very slow rule compilation that eats up resources, plus strict limits on how many rules filters can contain. We’ve written before about Safari’s issues, and most of them are still around.

Pattern conversion v1.0

So, back in 2015, we had to figure out how to convert AdGuard’s URL patterns into regexps that Safari would accept.

We faced two major tasks at the time.

First, we needed to cut down the total number of rules in the final set. Back then, Safari had a hard limit of 50,000 rules. (We described how we tackled this in our post about ad blocking in Safari).

By the way, the current limit has been raised to 150,000. However, due to process memory limits, you can only use around 60–80K in practice. We reported this to Apple a couple of times (Apple Feedback Assistant reports: FB19728743, FB13282146), but to no avail.

The second task was to ensure the regexps we generated were efficient enough to run fast and lightweight enough for iOS to compile them. In those days, we sometimes saw the system kill the com.apple.Safari.ContentBlockerLoader process because it consumed too many resources.

After a lot of manual testing, we settled on what seemed like the optimal conversion rules:

  • The symbol || (“start of URL”) became ^[htpsw]+://([a-z0-9-]\.)?
  • The symbol ^ (“separator”) became [/:&?]

We felt confident we’d done our homework, so we stopped worrying about it and left things as they were — for nearly ten years.

We were wrong

It all started with another bug report. The issue was that our standard conversion method slightly changed the semantics of the special || symbol. On iOS, it ended up matching only a single subdomain level, while in every other version of AdGuard it matched across all levels.

The simple fix was to use the regular expression originally suggested by the WebKit developers back in 2015 — the one we had dismissed as “non-optimal” at the time. But we were so sure of our choice back then that we didn’t even bother to recheck until recently.

The changes we should have made were dead simple:

  • Replace || with ^[^:]+://+([^:/]+\.)?
  • Replace ^ in most cases with [/:]

But was there really that much of a difference? Turns out — oh yes, there was.

Oh boy, how wrong we were

After swapping in the new regexps, we ran a couple of quick tests and the results blew us away. Rule loading speed in Safari didn’t just improve a little — it skyrocketed.

To put it in numbers: compiling the Tracking Protection filter in Safari became 5.5 times faster, and compiling the Base filter became 2.8 times faster.

And to make it more tangible, just take a look at the video below:

When you add up the number of AdGuard users over the past decade, and how many times the app had to recompile filters, the wasted CPU time comes out to at least 50 million extra hours on iOS devices.

I honestly feel ashamed about this mistake — especially knowing that the correct solution was staring us in the face the whole time. In hindsight, it’s clear that these new regexps were obviously going to compile and run faster than what we had chosen.

So what exactly was our mistake back then? I think it all comes down to a flawed testing methodology. We tried to judge “by eye,” instead of:

  1. Defining a clear set of criteria: memory usage, speed, and actual content blocker performance in the browser.
  2. Most importantly: learning how to measure those things precisely. Not by eyeballing Activity Monitor or top, but by using a proper profiler.

The good news is, this problem is now fixed. And I really hope we’ve learned the lessons we needed to, so we won’t repeat mistakes like this in the future.

Спадабаўся пост?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
Галоўны экран AdGuard для Windows
Экран абароны AdGuard для Windows, які паказвае функцыі абароны і налады
Экран Статыстыка AdGuard для Windows, які паказвае статыстыку заблакіраванай рэкламы і праграм сачэння
Экран Кіраванне праграмамі ў AdGuard для Windows, які паказвае параметры кіравання абаронай для праграм, усталяваных на прыладзе
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard: блакіроўшчык рэкламы для Windows

AdGuard для Windows — гэта больш, чым блакіроўшчык рэкламы. Гэта шматфункцыянальны інструмент, які блакуе рэкламу, кантралюе доступ да небяспечных сайтаў, паскарае загрузку старонак і абараняе дзяцей ад непажаданага кантэнту
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Microsoft Store
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
AdGuard для Windows версія 8.0, 14 дзён пробнага перыяду
Галоўны экран AdGuard для Mac
Экран рэжыму нябачнасці AdGuard для Mac
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard: блакіроўшчык рэкламы для Mac

AdGuard для Mac — гэта ўнікальны блакіроўшчык рэкламы, распрацаваны з улікам macOS. Акрамя абароны ад надакучлівай рэкламы ў браўзерах і праграмах, ён абараняе вас ад адсочвання, фішынгу і махлярства
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
AdGuard для Mac версія 2.19, 14 дзён пробнага перыяду
Галоўны экран AdGuard для Android
Экран Абарона ад сачэння ў AdGuard для Android
Экран Кіраванне праграмамі ў AdGuard для Android, які паказвае параметры кіравання абаронай для праграм, усталяваных на прыладзе
Экран Статыстыка AdGuard для Android, які паказвае статыстыку заблакіраванай рэкламы і праграм сачэння
Галоўны экран прыватнага браўзера AdGuard для Android
QR-код, каб спампаваць AdGuard для Android
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard: блакіроўшчык рэкламы для Android

Блакуе рэкламу і трэкеры ва ўсіх браўзерах, гульнях і іншых праграмах. Абараняе вашу прыватнасць і дазваляе вам кантраляваць, як вашы праграмы выкарыстоўваюць Інтэрнэт. Усталёўваецца праз APK
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
Сканіраванне для загрузкі
Выкарыстоўвайце любы счытвальнік QR-кодаў, даступны на вашай прыладзе
AdGuard для Android версія 4.14, 14 дзён пробнага перыяду
Галоўны экран AdGuard для iOS
Экран абароны AdGuard для iOS, які паказвае функцыі абароны і налады
Экран Статыстыка AdGuard для iOS, які паказвае статыстыку заблакіраванай рэкламы і праграм сачэння
QR-код, каб спампаваць AdGuard для iOS
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard: блакіроўшчык рэкламы для iOS

Найлепшы блакіроўшчык рэкламы для iOS для iPhone і iPad. AdGuard ліквідуе ўсе віды рэкламы і трэкераў у Safari і абараняе вашу прыватнасць ва ўсіх праграмах на ўзроўні DNS
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
Сканіраванне для загрузкі
Выкарыстоўвайце любы счытвальнік QR-кодаў, даступны на вашай прыладзе
AdGuard для iOS, 4.5
Галоўны экран AdGuard Content Blocker
Экран фільтры ў AdGuard Content Blocker
Экран налады ў AdGuard Content Blocker
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

Блакіроўшчык кантэнту AdGuard

AdGuard Content Blocker ухіляе ўсе віды рэкламы ў мабільных браўзерах, якія падтрымліваюць тэхналогію блакіроўкі змесціва — напрыклад, Samsung Internet і Яндэкс.Браўзер. Яго функцыі абмежаваныя ў параўнанні з AdGuard для Android, але ён бясплатны, просты ў усталёўцы і эфектыўны
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
Блакіроўшчык кантэнту AdGuard, 2.8
Галоўны экран браузернае пашырэнне AdGuard
Экран Абарона ад сачэння ў браузернае пашырэнне AdGuard
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

Браўзернае пашырэнне AdGuard

AdGuard — самае хуткае і лёгкае браўзарнае пашырэнне для блакавання ўсіх тыпаў рэкламы! Абірайце AdGuard для хуткага і бяспечнага сёрфінга без рэкламы.
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
Браўзернае пашырэнне AdGuard, 5.5
Галоўны экран Браўзерны памочнік AdGuard
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

Памочнік AdGuard

Пашырэнне для браўзера-компаньён для настольных прыкладанняў AdGuard. Яно дазваляе блакіраваць карыстальніцкія элементы на вэб-сайтах, дадаваць вэб-сайты ў спіс дазволеных і адпраўляць справаздачы непасрэдна з вашага браўзера
Памочнік AdGuard, 1.4
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard Home

AdGuard Home — гэта сеткавае рашэнне для блакіроўкі рэкламы і праграм сачэння. Усталюйце яго адзін раз на вашым маршрутызатары, каб ахапіць усе прылады ў сетцы — дадатковае праграмнае забеспячэнне не патрабуецца. Гэта асабліва важна для розных прылад IoT, якія часта ўяўляюць пагрозу вашай прыватнасці
AdGuard Home, 0.107
Галоўны экран AdGuard Pro для iOS
Экран абароны ў AdGuard Pro для iOS, які паказвае функцыі абароны і налады
Экран Статыстыка ў AdGuard Pro для iOS, які паказвае статыстыку заблакіраванай рэкламы і праграм сачэння
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard Pro для iOS

AdGuard Pro для iOS пастаўляецца з усімі дадатковымі функцыямі блакіроўкі рэкламы і абароны, якія ўключаны. Ён прапануе тыя ж інструменты, што і платная версія AdGuard для iOS. Выдатна блакіруе рэкламу ў Safari, а таксама дазваляе наладжваць налады DNS, каб адаптаваць вашу абарону. Ён блакіруе рэкламу ў браўзерах і дадатках, абараняе дзяцей ад недапушчальнага кантэнту і захоўвае вашы асабістыя даныя бяспечнымі
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
AdGuard Pro для iOS, 4.5
Галоўны экран AdGuard Mini для Mac
Экран абароны Safari ў AdGuard Mini для Mac
Экран стварэння правіла ў AdGuard Mini для Mac
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard Mini для Mac — блакіроўшчык рэкламы ў Safari

AdGuard Mini для Mac — гэта магутны блакіроўшчык рэкламы для Safari. Гэта лёгкая праграма выдаляе рэкламу, блакуе праграмы сачэння і паскарае загрузку старонак. Яна дапамагае вам аглядаць вэб у Safari без адцягненняў і захоўваць вашы даныя ў прыватнасці
Усталяваць
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
AdGuard Mini для Mac, 2.3
Галоўны экран AdGuard для Android TV з уключанай абаронай
Экран блакіроўкі рэкламы AdGuard для Android TV, які паказвае яго функцыі і налады
Экран налады AdGuard для Android TV
Экран Кіраванне праграмамі AdGuard для Android TV, які паказвае праграмы, дзе рэклама і праграмы сачэння заблакіравана
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard для Android TV

AdGuard для Android TV — адзіная праграма, якая блакіруе рэкламу, ахоўвае вашу прыватнасць і працуе як міжсеткавы экран для вашага Smart TV. Атрымуйце папярэджанні аб вэб-пагрозах, выкарыстоўвайце бяспечны DNS і атрымлівайце перавагі ад шыфраванага трафіку. Адпачывайце і атрымлівайце асалоду ад улюбёных шоу з першакласнай абаронай і без рэкламы!
AdGuard для Android TV версія 4.14, 14 дзён пробнага перыяду
Маскот AdGuard, Агнар, трымае пінгвіна Linux
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard для Linux

AdGuard для Linux — гэта першы ў свеце сістэмны блакіроўшчык рэкламы для Linux. Блакуйце рэкламу і трэкеры на ўзроўні прылады, выбірайце з папярэдне ўсталяваных фільтраў альбо дадавайце ўласныя — усё праз інтэрфейс каманднага радка
AdGuard для Linux, 1.4
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard Temp Mail

Ваш часовы паштовую скрыню, каб на асноўную пошту не прыходзіў спам
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard VPN

75 лакацый па ўсім свеце

Доступ да любога кантэнту

Моцнае шыфраванне

Без лагавання

Самае хуткае злучэнне

Цэладзённая падтрымка

Паспрабуйце бясплатна
Спампоўваючы праграму, вы прымаеце ўмовы Ліцэнзійнага пагаднення
Чытаць далей
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard DNS

AdGuard DNS – гэта альтэрнатыўны спосаб заблакаваць рэкламу, абараніць асабістыя дадзеныя і ахаваць дзяцей ад дарослых матэрыялаў. Ён просты ў наладзе і выкарыстанні і забяспечвае патрэбны мінімум абароны ад рэкламы, трэкінгу і фішынгу, незалежна ад платформы.
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard Mail

Абараняйце сваю асобу, пазбягайце спаму і трымайце ўваходную пошту ў бяспецы з дапамогай нашых псеўданімаў і часовых адрасоў электроннай пошты. Скарыстайцеся нашым бясплатным сэрвісам перасылкі электроннай пошты і праграмамі для ўсіх аперацыйных сістэм.
20 362 20362 водгукі
Выдатна!

AdGuard Wallet

Бяспечны і прыватны крыпта-кашалёк, які дае вам поўны кантроль над вашымі актывамі. Адкрывайце для сябе тысячы крыптавалют для захоўвання, адпраўкі і абмену
Спампоўка AdGuard Каб усталяваць AdGuard, пстрыкніце файл, пазначаны стрэлкай Выберыце «Адкрыць» і націсніце «ОК», затым дачакайцеся спампоўкі файла. У акне, якое адкрылася, перацягніце значок AdGuard у папку «Праграмы». Дзякуй, што выбралі AdGuard! Выберыце «Адкрыць» і націсніце «ОК», затым дачакайцеся спампоўкі файла. У акне, якое адкрылася, націсніце «Усталяваць». Дзякуй, што выбралі AdGuard!
Усталюйце AdGuard на мабільную прыладу