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.

Piditkö tästä julkaisusta?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard for Windows -sovelluksen päänäyttö
AdGuard for Windows -sovelluksen Suojaus-näyttö, joka näyttää suojausominaisuudet ja asetukset
AdGuard for Windows -sovelluksen Tilastot-näyttö, joka näyttää tilastot estetyistä mainoksista ja seurannasta
AdGuard for Windows -sovelluksen Sovellusten hallinta -näyttö, joka näyttää laitteelle asennettujen sovellusten suojauksen hallintavaihtoehdot
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard: mainosten estäjä Windowsille

AdGuard Windowsille on enemmän kuin mainosten estäjä. Se on monikäyttöinen työkalu, joka estää mainoksia, hallitsee pääsyä vaarallisille sivustoille, nopeuttaa sivujen latautumista ja suojaa lapsia sopimattomalta sisällöltä
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Microsoft Store
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
AdGuard Windowsille v8.0, 14 päivän kokeilujakso
AdGuard for Mac -sovelluksen päänäyttö
AdGuard for Macin Häivetilan näyttö
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard: mainosten estäjä Macille

AdGuard for Mac on ainutlaatuinen mainostenesto-ohjelma, joka on suunniteltu macOS:lle. Sen lisäksi, että se suojaa sinua häiritseviltä mainoksilta selaimissa ja sovelluksissa, se suojaa sinua seurannalta, tietojenkalastelulta ja petoksilta
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
AdGuard Macille v2.19, 14 päivän kokeilujakso
AdGuard for Android -sovelluksen päänäyttö
AdGuard for Android -sovelluksen Seurantasuojaus-näyttö
AdGuard for Android -sovelluksen Sovellusten hallinta -näyttö, joka näyttää laitteelle asennettujen sovellusten suojauksen hallintavaihtoehdot
AdGuard for Android -sovelluksen Tilastot-näyttö, joka näyttää tilastot estetyistä mainoksista ja seurannasta
AdGuardin yksityisen selaimen päänäyttö Androidille
QR-koodi AdGuard for Android -sovelluksen lataamiseen
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard: mainosten estäjä Androidille

Estää mainokset ja seurannan kaikissa selaimissa, peleissä ja muissa sovelluksissa. Suojaa yksityisyyttäsi ja antaa sinun hallita, miten sovelluksesi käyttävät Internetiä. Asennetaan APK-tiedostona
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
Lataa lukemalla koodi
Käytä mitä tahansa laitteellasi olevaa QR-koodilukijaa
AdGuard Androidille v4.14, 14 päivän kokeilujakso
AdGuard for iOS -sovelluksen päänäyttö
AdGuard for iOS -sovelluksen Suojaus-näyttö, joka näyttää suojausominaisuudet ja asetukset
AdGuard for iOS -sovelluksen Tilastot-näyttö, joka näyttää tilastot estetyistä mainoksista ja seurannasta
QR-koodi AdGuard for iOS -sovelluksen lataamiseen
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard: mainosten estäjä iOS:lle

Paras iOS-mainostenesto iPhonelle ja iPadille. AdGuard poistaa kaikenlaiset mainokset ja seurantatyökalut Safarissa ja suojaa yksityisyyttäsi kaikissa sovelluksissa DNS-tasolla
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
Lataa lukemalla koodi
Käytä mitä tahansa laitteellasi olevaa QR-koodilukijaa
AdGuard iOS:lle v4.5
AdGuard Content Blocker -sovelluksen päänäyttö
AdGuard Content Blocker -sovelluksen Suodattimet-näyttö
AdGuard Content Blocker -sovelluksen Asetukset-näyttö
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Sisällönesto

AdGuard Content Blocker eliminoi kaikenlaiset mainokset mobiiliselaimissa, jotka tukevat sisällönesto-tekniikkaa — eli Samsung Internet- ja Yandex Browser -selaimissa. Sen ominaisuudet ovat rajatummat verrattuna AdGuard Androidille -sovellukseen, mutta se on ilmainen, helppo asentaa ja tehokas
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
AdGuard Sisällönesto v2.8
AdGuard Browser Extension -laajennuksen päänäyttö
AdGuard Browser Extension -laajennuksen Seurantasuojaus-näyttö
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Selainlaajennus

AdGuard on nopein ja kevein mainosestolaajennus, joka estää tehokkaasti kaikentyyppiset mainokset kaikilla verkkosivuiilla! Valitse AdGuard käyttämällesi selaimelle ja nauti mainosvapaasta, nopeasta ja turvallisesta surffailusta.
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
AdGuard Selainlaajennus v5.5
AdGuard Assistant -sovelluksen päänäyttö
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Avustaja

Selaimen lisälaajennus AdGuard-työpöytäsovelluksille. Sen avulla voit estää omia kohteita verkkosivustoilla, lisätä verkkosivustoja sallittujen listalle ja lähettää raportteja suoraan selaimesta
AdGuard Avustaja v1.4
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Home

AdGuard Home on verkkopohjainen ratkaisu mainosten ja seurantalaitteiden estämiseen. Asenna se kerran reitittimeesi kattaaksesi kaikki kotiverkon laitteet – erillistä asiakasohjelmistoa ei tarvita. Tämä on erityisen tärkeää erilaisille IoT-laitteille, jotka usein uhkaavat yksityisyyttäsi
AdGuard Home v0.107
AdGuard Pro for iOS -sovelluksen päänäyttö
AdGuard Pro for iOS -sovelluksen Suojaus-näyttö, joka näyttää suojauksen ominaisuudet ja asetukset
AdGuard Pro for iOS -sovelluksen Tilastot-näyttö, joka näyttää estettyjen mainosten ja seurannan tilastot
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Pro iOS:lle

AdGuard Pro for iOS sisältää kaikki kehittyneet mainosten eston suojausominaisuudet käytössä. Se tarjoaa samat työkalut kuin maksullinen AdGuard for iOS -versio. Se on erinomainen mainosten estämisessä Safarissa ja antaa sinun mukauttaa DNS-asetuksia räätälöidäksesi suojauksesi. Se estää mainokset selaimissa ja sovelluksissa, suojaa lapsiasi sopimattomalta sisällöltä ja pitää henkilötietosi turvallisina.
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
AdGuard Pro iOS:lle v4.5
AdGuard Mini for Mac -sovelluksen päänäyttö
AdGuard Mini for Mac -sovelluksen Safari-suojausnäyttö
AdGuard Mini for Mac -sovelluksen Luo sääntö -näyttö
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Mini Macille — Safari-mainosesto

AdGuard Mini for Mac on tehokas Safari-mainosten estäjä. Tämä kevyt sovellus poistaa mainokset, estää seurannan ja nopeuttaa sivujen latautumista. Se auttaa sinua selaamaan verkkoa Safarissa keskeytyksettä ja pitämään tietosi yksityisinä
Asenna
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
AdGuard Mini Macille v2.3
AdGuard for Android TV -sovelluksen päänäyttö, jossa suojaus on käytössä
AdGuard for Android TV -sovelluksen mainosten esto -näyttö, joka näyttää sen ominaisuudet ja asetukset
AdGuard for Android TV -sovelluksen Asetukset-näyttö
AdGuard for Android TV -sovelluksen Sovellusten hallinta -näyttö, joka näyttää sovellukset, joissa mainokset ja seuranta on estetty
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Android TV:lle

AdGuard Android TV:lle on ainoa sovellus, joka estää mainoksia, suojaa yksityisyyttäsi ja toimii älytelevisiosi palomuurina. Saat varoituksia verkkouhkista, voit käyttää suojattua DNS:ää ja hyötyä tietoliikenteen salauksesta. Rentoudu ja sukella suosikkisarjoihisi huippuluokan suojauksella ja mainoksetta!
AdGuard Android TV:lle v4.14, 14 päivän kokeilujakso
AdGuard-maskotti Agnar pitelee Linux-pingviiniä
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Linuxille

AdGuard for Linux on maailman ensimmäinen järjestelmänlaajuinen Linux-mainosten esto-ohjelma. Estä mainokset ja seurantaohjelmat laitetasolla, valitse esiasennetuista suodattimista tai lisää omasi – kaikki tämä komentorivikäyttöliittymän kautta
AdGuard Linuxille v1.4
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Temp Mail

Ilmainen tilapäisten sähköpostiosoitteiden generaattori, joka pitää sinut nimettömänä ja suojaa yksityisyyttäsi. Ei roskapostia pääpostilaatikossasi!
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard VPN

75 sijaintia ympäri maailman

Pääsy kaikkeen sisältöön

Vahva salaus

Ei lokitietoja

Nopein yhteys

24/7 tuki

Kokeile ilmaiseksi
Lataamalla sovelluksen hyväksyt lisenssisopimuksen ehdot
Lue lisää
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard DNS

AdGuard DNS on takuuvarma tapa Internet-mainosten estoon, eikä se vaadi edes sovellusten asennusta. Se on helppokäyttöinen, täysin ilmainen, helppo määrittää laitteisiin ja tarjoaa minimaalisen toiminnallisuuden mainosten, laskureiden, haitallisten sivustojen ja aikuisille tarkoitetun sisällönestoon.
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Mail

Suojaa henkilöllisyytesi, vältä roskapostia ja pidä postilaatikkosi turvallisena aliaksillamme ja väliaikaisilla sähköpostiosoitteilla. Käytä ilmaista sähköpostin välityspalveluamme ja sovelluksiamme kaikille käyttöjärjestelmille
20 389 20389 arvostelua
Erinomainen!

AdGuard Wallet

Turvallinen ja yksityinen kryptolompakko, joka antaa sinulle täyden hallinnan varoistasi. Hallitse useita lompakoita ja löydä tuhansia kryptovaluuttoja tallennettavaksi, lähetettäväksi ja vaihdettavaksi
AdGuardin lataus Asenna AdGuard painamalla nuolen osoittamaa painiketta Valitse "Avaa", paina "OK" ja odota tiedoston latautumista. Avautuneessa ikkunassa, raahaa AdGuardin kuvake "Sovellukset" -kansioon. Kiitos AdGuardin valinnasta! Valitse "Avaa", paina "OK" ja odota tiedoston latautumista. Avautuneessa ikkunassa, paina "Asenna". Kiitos AdGuardin valinnasta!
Asenna AdGuard myös mobiililaitteille