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.

Syntes om dette indlæg?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
Hovedskærmen i AdGuard til Windows
Beskyttelsesskærmen i AdGuard til Windows, der viser beskyttelsesfunktioner og -indstillinger
Statistikskærmen i AdGuard til Windows, der viser statistik over blokerede annoncer og trackere
App-håndteringsskærmen i AdGuard til Windows, der viser beskyttelseshåndteringsindstillinger for apps installeret på enheden
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard til Windows: adblocker til PC

AdGuard til Windows er mere end en adblocker. Den er et multifunktionsværktøj, der blokerer annoncer, kontrollerer adgangen til farlige websteder, accelererer sideindlæsning og beskytter børn mod upassende indhold
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Microsoft Store
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
AdGuard til Windows v8.0, 14-dages prøveperiode
Hovedskærmen i AdGuard til Mac
Skærmen Stealth Mode i AdGuard til Mac
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard til Mac: adblocker på systemniveau

AdGuard til Mac er en unik adblocker designet med macOS i tankerne. Ud over at beskytte mod irriterende annoncer i webbrowsere og apps, beskytter den også mod sporing, phishing og svindel
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
AdGuard til Mac v2.19, 14-dages prøveperiode
Hovedskærmen i AdGuard til Android
Sporingsbeskyttelsesskærmen i AdGuard til Android
App-håndteringsskærmen i AdGuard til Android, der viser beskyttelseshåndteringsindstillingerne for apps installeret på enheden
Statistikskærmen i AdGuard til Android, der viser statistik for blokerede annoncer og trackere
Hovedskærmen i AdGuards private webbrowser til Android
QR-koden til download af AdGuard til Android
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard til Android: adblocker til all apps

Blokerer annoncer og trackere på tværs af alle webbrowsere, spil og andre apps. Beskytter fortroligheden og muliggør styring af, hvordan apps bruger internet. Installeres via APK
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
Skan for at downloade
Brug en hvilken som helst QR-kodelæser fra enheden
AdGuard til Android v4.14, 14-dages prøveperiode
Hovedskærmen i AdGuard til iOS
Beskyttelsesskærmen i AdGuard til iOS, der viser beskyttelsesfunktioner og -indstillinger
Statistikskærmen i AdGuard til iOS, der viser statistik for blokerede annoncer og trackere
QR-koden til download af AdGuard til iOS
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard til iOS: adblocker til mere end Safari

Den bedste iOS-adblocker til iPhone og iPad. AdGuard eliminerer alle slags annoncer og trackere i Safari og beskytter fortroligheden på tværs af alle apps på DNS-niveau
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
Skan for at downloade
Brug en hvilken som helst QR-kodelæser fra enheden
AdGuard til iOS v4.5
Hovedskærmen i AdGuard Content Blocker
Filtre-kærmen i AdGuard Content Blocker
Indstillingsskærmen i AdGuard Content Blocker
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Indholdsblocker

AdGuard Content Blocker eliminerer alle former for annoncer i mobilwebbrowsere, som understøtter indholdsblocker-teknologi — nemlig Samsung Internet og Yandex.Browser. Dens funktioner er begrænsede sammenlignet med AdGuard til Android, men den er gratis, nem at installere og effektiv
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
AdGuard Indholdsblocker v2.8
Hovedskærmen i AdGuard Browser Extension
Skærmen Sporingsbeskyttelse i AdGuard Browser Extension
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Browserudvidelse

AdGuard er den hurtigste og mest letvægts adblockerudvidelse, der effektivt blokerer alle former for annoncer på alle websider! Vælg AdGuard til den benyttede webbrowser og få annoncefri, hurtig og sikker browsing.
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
AdGuard Browserudvidelse v5.5
Hovedskærmen i AdGuard Assistent
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Assistent

En ledsager-webbrowerudvidelse til AdGuard computer-apps. Den muliggør at blokere tilpassede elementer på websteder, føje websteder til hvidlisten samt indsende anmeldelser direkte fra webbrowseren
AdGuard Assistent v1.4
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Home

AdGuard Home er en netværksbaseret løsning til blokering af annoncer og trackere. Installér den én gang på routeren for at dække alle enheder på hjemmenetværket — ingen yderligere klientsoftware kræves. Dette er især vigtigt for forskellige IoT-enheder, som ofte udgør en fortrolighedstrussel
AdGuard Home v0.107
Hovedskærmen i AdGuard Pro til iOS
Beskyttelsesskærmen i AdGuard Pro til iOS, der viser beskyttelsesfunktioner og indstillinger
Statistikskærmen i AdGuard Pro til iOS, der viser statistik for blokerede annoncer og trackere
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Pro til iOS

AdGuard Pro til iOS leveres med alle de avancerede adblocking-beskyttelsesfunktioner slået til. Den tilbyder de samme værktøjer som betalingsversionen af AdGuard til iOS. Den er fremragende til adblocking i Safari og muliggør at tilpasse DNS-indstillinger for at skræddersy beskyttelsen. Den blokerer annoncer i webbrowsere og apps, beskytter børnene mod upassende indhold og holder de personlige data sikre
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
AdGuard Pro til iOS v4.5
Hovedskærmen i AdGuard Mini til Mac
Safari-beskyttelsesskærmen i AdGuard Mini til Mac
Opret regel-skærmen i AdGuard Mini til Mac
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Mini til Mac — Safari-adblocker

AdGuard Mini til Mac er en kraftfuld Safari-adblocker. Denne letvægts-app fjerner annoncer, blokerer trackere og accelererer sideindlæsning. Den hjælper med at surfe på nettet med Safari uden forstyrrelser og holde personlige data fortrolige
Installér
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
AdGuard Mini til Mac v2.3
Hovedskærmen i AdGuard til Android TV med beskyttelse slået til
Adblockingskærmen i AdGuard til Android TV, der viser dens funktioner og indstillinger
Indstillingsskærmen i AdGuard til Android TV
App-håndteringsskærmen i AdGuard til Android TV, der viser de apps, hvori annoncer og trackere er blokeret
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard til Android TV

AdGuard til Android TV er den eneste app, der blokerer annoncer, beskytter fortroligheden og fungerer som en firewall til Smart TV'et. Bliv advaret om webtrusler, brug sikker DNS og drag fordel af krypteret trafik. Slap af og dyk ned i dine yndlingsprogrammer med førsteklasses sikkerhed og nul annoncer!
AdGuard til Android TV v4.14, 14-dages prøveperiode
AdGuard-maskotten, Agnar, der holder Linux-pingvinen
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard til Linux

AdGuard til Linux er verdens første systemdækkende Linux-adblocker. Blokér annoncer og trackere på enhedsniveau, vælg blandt præinstallerede filtrer eller tilføj egen — alt sammen via kommandolinjegrænsefladen
AdGuard til Linux v1.4
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Temp Mail

Adressegenerator til en gratis midlertidig e-mail, der holder dig anonym og beskytter fortroligheden. Ingen spam i den primære indbakke!
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard VPN

75 placeringer verden over

Adgang til alle typer indhold

Stærk kryptering

Ingen logning-politik

Hurtigste forbindelse

24/7-support

Afprøv gratis
Ved at downloade programmet accepterer du betingelserne i Licensaftalen
Læs mere
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard DNS

AdGuard DNS er en idiotsikker måde at blokere Internetannoncer på, der ikke kræver nogle programinstallationer. Den er nemt at bruge, fuldstændig gratis, let at opsætte på en hvilken som helst enhed, og den giver dig de som minimum nødvendige funktioner til at blokere annoncer, tællere, ondsindede websteder og voksenindhold.
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Mail

Beskyt identiteten, undgå spam og hold indbakken sikker med vores aliasser og midlertidige e-mailadresser. Brug vores gratis e-mailvideresendelsestjeneste og apps på alle operativsystemer
20.400 20400 brugeranmeldelser
Fremragende!

AdGuard Wallet

En sikker og fortrolig krypto-wallet, hvormed man har fuld kontrol over sine aktiver. Håndtér flere wallets og find tusindvis af kryptovalutaer, som man kan opbevare, sende og ombytte
AdGuard-download er startet Klik på den af pilen angivet knap for at starte installationen. Vælg "Åbn" og klik på "OK". Afvent at filen downloades. I det åbnede vindue, træk AdGuard-ikonet til "Apps"-mappen. Tak fordi du valgte AdGuard! Vælg "Åbn" og klik på "OK". Afvent at filen downloades. I det åbnede vindue, klik på "Installér". Tak fordi du valgte AdGuard!
Installér også AdGuard til mobilenheder