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.

Likte du dette innlegget?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
Hovedskjermen til AdGuard for Windows
Beskyttelsesskjermen i AdGuard for Windows, som viser beskyttelsesfunksjoner og innstillinger
Statistikkskjermen i AdGuard for Windows, som viser statistikk for blokkerte reklamer og sporere
Appadministrasjonsskjermen til AdGuard for Windows, som viser alternativene for beskyttelsesadministrasjon for apper installert på enheten
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard for Windows: annonseblokkerer for PC

AdGuard for Windows er mer enn en annonseblokkerer. Det er et flerbruksverktøy som blokkerer annonser, kontrollerer tilgang til farlige nettsteder, øker hastigheten på sideinnlasting og beskytter barn mot upassende innhold
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Microsoft Store
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
AdGuard for Windows v8.0, 14-dagers prøveperiode
Hovedskjermen til AdGuard for Mac
Stealth-modus-skjermen i AdGuard for Mac
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard for Mac: systemomfattende annonseblokkerer

AdGuard for Mac er en unik annonseblokkerer utviklet med macOS i tankene. I tillegg til å beskytte deg mot irriterende annonser i nettlesere og apper, beskytter den deg mot sporing, phishing og svindel
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
AdGuard for Mac v2.19, 14-dagers prøveperiode
Hovedskjermen til AdGuard for Android
Sporingsbeskyttelsesskjermen til AdGuard for Android
Appadministrasjonsskjermen til AdGuard for Android, som viser alternativene for beskyttelsesadministrasjon for apper installert på enheten
Statistikkskjermen i AdGuard for Android, som viser statistikk for blokkerte reklamer og sporere
Hovedskjermen til AdGuard sin private nettleser for Android
QR-koden for å laste ned AdGuard for Android
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard for Android: annonseblokkerer for alle apper

Blokkerer annonser og sporere på tvers av alle nettlesere, spill og andre apper. Beskytter personvernet ditt og lar deg kontrollere hvordan appene dine bruker Internett. Installert via APK
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
Skann for å laste ned
Bruk en hvilken som helst QR-kodeleser som er tilgjengelig på enheten din
AdGuard for Android v4.14, 14-dagers prøveperiode
Hovedskjermen til AdGuard for iOS
Beskyttelsesskjermen i AdGuard for iOS, som viser beskyttelsesfunksjoner og innstillinger
Statistikkskjermen i AdGuard for iOS, som viser statistikk for blokkerte reklamer og sporere
QR-koden for å laste ned AdGuard for iOS
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard for iOS: annonseblokker utover Safari

Den beste iOS-reklameblokkereren for iPhone og iPad. AdGuard fjerner alle typer annonser og sporere i Safari og beskytter personvernet ditt på tvers av alle apper på DNS-nivå
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
Skann for å laste ned
Bruk en hvilken som helst QR-kodeleser som er tilgjengelig på enheten din
AdGuard for iOS v4.5
Hovedskjermen til AdGuard Content Blocker
Filterskjermen til AdGuard Content Blocker
Innstillingsskjermen til AdGuard Content Blocker
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Innholdsblokkerer

AdGuard Content Blocker eliminerer alle typer annonser i mobilnettlesere som støtter innholdsblokkeringsteknologi – nemlig Samsung Internet og Yandex Browser. Funksjonene er begrenset sammenlignet med AdGuard for Android, men det er gratis, enkelt å installere og effektivt
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
AdGuard Innholdsblokkerer v2.8
Hovedskjermen til AdGuard Browser Extension
Sporingsbeskyttelsesskjermen til AdGuard Browser Extension
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Nettleserutvidelse

AdGuard er den raskeste og letteste annonseblokkeringsutvidelsen som effektivt blokkerer alle typer annonser på alle nettsider! Velg AdGuard for nettleseren du bruker, og få annonsefri, rask og sikker nettsurfing.
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
AdGuard Nettleserutvidelse v5.5
Hovedskjermen til AdGuard Assistant
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Assistent

En ledsagende nettleserutvidelse for AdGuard skrivebordsapper. Den lar deg blokkere egendefinerte elementer på nettsider, legge til nettsider på tillateliste, og sende rapporter direkte fra nettleseren din
AdGuard Assistent v1.4
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Home

AdGuard Home er en nettverksbasert løsning for blokkering av annonser og sporere. Installer den én gang på ruteren for å dekke alle enhetene på hjemmenettverket ditt – ingen ekstra klientprogramvare kreves. Dette er spesielt viktig for ulike IoT-enheter som ofte utgjør en trussel mot personvernet ditt
AdGuard Home v0.107
Hovedskjermen til AdGuard Pro for iOS
Beskyttelsesskjermen til AdGuard Pro for iOS, som viser beskyttelsesfunksjonene og innstillingene
Statistikkskjermen til AdGuard Pro for iOS, som viser statistikk for blokkerte annonser og sporere
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Pro for iOS

AdGuard Pro for iOS leveres med alle de avanserte funksjonene for annonseblokkering aktivert. Den tilbyr de samme verktøyene som den betalte versjonen av AdGuard for iOS. Den utmerker seg ved å blokkere annonser i Safari og lar deg tilpasse DNS-innstillinger for å skreddersy beskyttelsen din. Den blokkerer annonser i nettlesere og apper, beskytter barna dine mot upassende innhold og holder dine personlige data trygge.
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
AdGuard Pro for iOS v4.5
Hovedskjermen til AdGuard Mini for Mac
Safari-beskyttelsesskjermen til AdGuard Mini for Mac
Opprett regel-skjermen til AdGuard Mini for Mac
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Mini for Mac — Safari annonseblokker

AdGuard Mini for Mac er en kraftig ad-blocker for Safari. Denne lettvektsappen fjerner ads, blokkerer trackere og øker hastigheten på sidelasting. Den hjelper deg med å browse på weben i Safari uten distraksjoner og holde dataene dine private
Installer
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
AdGuard Mini for Mac v2.3
Hovedskjermen i AdGuard for Android TV med beskyttelse aktivert
Reklameblokkeringsskjermen i AdGuard for Android TV, som viser funksjonene og innstillingene
Innstillingsskjermen i AdGuard for Android TV
Appadministrasjonsskjermen i AdGuard for Android TV, som viser appene der reklamer og sporere er blokkert
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard for Android TV

AdGuard for Android TV er den eneste appen som blokkerer annonser, beskytter ditt personvern, og fungerer som en brannmur for din Smart TV. Få varsler om netttrusler, bruk sikker DNS, og dra nytte av kryptert trafikk. Slapp av og dykk inn i dine favorittprogrammer med topp sikkerhet og null annonser!
AdGuard for Android TV v4.14, 14-dagers prøveperiode
AdGuard-maskoten Agnar som holder Linux-pingvinen
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard for Linux

AdGuard for Linux er verdens første systemvide Linux annonseblokker. Blokker annonser og sporingsverktøy på enhetenivå, velg fra forhåndsinstallerte filtre, eller legg til dine egne — alt gjennom kommandolinjegrensesnittet
AdGuard for Linux v1.4
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Temp Mail

En gratis midlertidig e-postadressegenerator som holder deg anonym og beskytter personvernet ditt. Ingen spam i hovedinnboksen din!
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard VPN

75 steder i hele verden

Tilgang til alt innhold

Solid kryptering

Ingenting loggføres

Den raskeste forbindelsen

Døgnåpen kundeservice

Prøv gratis
Du godtar betingelsene i lisensavtalen når du laster ned programmet
Les mer
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard DNS

AdGuard-DNS er en alternativ løsning for annonseblokkering, personvernsbeskyttelse og foreldrekontroll. Den er enkel å sette opp og bruke, og gir den nødvendige beskyttelsen mot annonser, nettsporinger og nettfisking, uansett hvilken plattform eller enhet du bruker.
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Mail

Beskytt identiteten din, unngå spam og hold innboksen din sikker med våre aliaser og midlertidige e-postadresser. Nyt vår gratis tjeneste for videresending av e-post og apper for alle operativsystemer
20 383 20383 anmeldelser
Utmerket!

AdGuard Wallet

En sikker og privat kryptolommebok som gir deg full kontroll over eiendelene dine. Administrer flere lommebøker og oppdag tusenvis av kryptovalutaer å lagre, sende og bytte
Last ned AdGuard For å installere AdGuard, klikk på filen som er angitt av pilen Velg "Åpne" og klikk "OK", og vent deretter på nedlasting av filen. I det åpne vinduet drar du AdGuard-ikonet til "Programmer"-mappen. Takk for at du valgte AdGuard! Velg "Åpne" og klikk "OK", og vent deretter på nedlasting av filen. I det åpne vinduet klikker du på "Installer". Takk for at du valgte AdGuard!
Installer AdGuard på mobilenheten din