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.

Gillade du detta inlägg?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
Huvudskärmen i AdGuard för Windows
Skyddsskärmen i AdGuard för Windows, som visar skyddsfunktioner och inställningar
Statistikskärmen i AdGuard för Windows, som visar statistik för blockerade annonser och spårare
Skärmen Apphantering i AdGuard för Windows, som visar alternativ för skyddshantering för appar installerade på enheten
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard: annonsblockerare för Windows

AdGuard för Windows är mer än en annonsblockerare. Det är ett mångsidigt verktyg som blockerar annonser, kontrollerar åtkomst till farliga webbplatser, snabbar upp sidladdningen och skyddar barn från olämpligt innehåll
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Microsoft Store
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
AdGuard för Windows v8.0, 14-dagars provperiod
Huvudskärmen i AdGuard för Mac
Smyglägeskärmen i AdGuard för Mac
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard: annonsblockerare för Mac

AdGuard för Mac är en unik annonsblockerare utformad med macOS i åtanke. Förutom att skydda dig från irriterande annonser i webbläsare och appar skyddar den dig mot spårning, nätfiske och bedrägerier
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
AdGuard för Mac v2.19, 14-dagars provperiod
Huvudskärmen i AdGuard för Android
Skärmen Spårningsskydd i AdGuard för Android
Skärmen Apphantering i AdGuard för Android, som visar alternativ för skyddshantering för appar installerade på enheten
Statistikskärmen i AdGuard för Android, som visar statistik för blockerade annonser och spårare
Huvudskärmen i AdGuards privata webbläsare för Android
QR-koden för att ladda ner AdGuard för Android
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard: annonsblockerare för Android

Blockerar annonser och spårare i alla webbläsare, spel och andra appar. Skyddar din integritet och låter dig kontrollera hur dina appar använder internet. Installeras via APK
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
Skanna för att ladda ner
Använd en QR-kodläsare som finns på din enhet
AdGuard för Android v4.14, 14-dagars provperiod
Huvudskärmen i AdGuard för iOS
Skyddsskärmen i AdGuard för iOS, som visar skyddsfunktioner och inställningar
Statistikskärmen i AdGuard för iOS, som visar statistik för blockerade annonser och spårare
QR-koden för att ladda ner AdGuard för iOS
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard: annonsblockerare för iOS

Den bästa iOS-annonsblockeraren för iPhone och iPad. AdGuard eliminerar alla typer av annonser och spårare i Safari och skyddar din integritet i alla appar på DNS-nivå
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
Skanna för att ladda ner
Använd en QR-kodläsare som finns på din enhet
AdGuard för iOS v4.5
Huvudskärmen i AdGuard Content Blocker
Skärmen Filtrering i AdGuard Content Blocker
Skärmen inställningar i AdGuard Content Blocker
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Innehållsblockerare

AdGuard Content Blocker eliminerar alla typer av annonser i mobila webbläsare som stöder innehållsblockeringsteknik – nämligen Samsung Internet och Yandex Browser. Dess funktioner är begränsade jämfört med AdGuard för Android, men det är gratis, enkelt att installera och effektivt
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
AdGuard Innehållsblockerare v2.8
Huvudskärmen i AdGuard Browser Extension
Skärmen Spårningsskydd i AdGuard Browser Extension
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Webbläsartillägg

AdGuard är det snabbaste och mest lättviktiga annonsblockeringstillägg som effektivt kan blockera alla sorters annonser på alla webbsidor! Välj AdGuard fär webbläsaren du använder och få annonsfri, snabb och säkert nätsurf.
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
AdGuard Webbläsartillägg v5.5
Huvudskärmen i Browser Assistant
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Assistent

Ett följeslagar-webbläsartillägg för AdGuard desktop-appar. Det tillåter dig att blockera anpassade objekt på webbplatser, lägga till webbplatser i vitlistan och skicka rapporter direkt från din webbläsare
AdGuard Assistent v1.4
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Home

AdGuard Home är en nätverksbaserad lösning för att blockera annonser och spårare. Installera det en gång på din router för att täcka alla enheter i ditt hemnätverk – ingen extra klientprogramvara krävs. Detta är särskilt viktigt för olika IoT-enheter som ofta utgör ett hot mot din integritet
AdGuard Home v0.107
Huvudskärmen i AdGuard Pro för iOS
Skärmen Skydd i AdGuard Pro för iOS, som visar skyddsfunktioner och inställningar
Skärmen Statistik i AdGuard Pro för iOS, som visar statistik för blockerade annonser och spårare
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Pro för iOS

AdGuard Pro för iOS levereras med alla avancerade annonsblockeringsskyddsfunktioner aktiverade. Den erbjuder samma verktyg som den betalda versionen av AdGuard för iOS. Den utmärker sig i att blockera annonser i Safari och låter dig anpassa DNS-inställningar för att skräddarsy ditt skydd. Den blockerar annonser i webbläsare och appar, skyddar dina barn från olämpligt innehåll och håller dina personuppgifter säker.
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
AdGuard Pro för iOS v4.5
Huvudskärmen i AdGuard Mini för Mac
Skärmen Safari-skydd i AdGuard Mini för Mac
Skärmen Skapa regel i AdGuard Mini för Mac
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Mini för Mac — Safari annonsblockerare

AdGuard Mini för Mac är en kraftfull Safari-annonsblockerare. Denna lätta app tar bort annonser, blockerar spårare och ökar sidladdningshastigheten. Den hjälper dig att surfa på webben i Safari utan distraktioner och håller dina data privata
Installera
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
AdGuard Mini för Mac v2.3
Huvudskärmen i AdGuard för Android TV med skydd aktiverat
Annonsblockeringsskärmen i AdGuard för Android TV, som visar dess funktioner och inställningar
Inställningsskärmen i AdGuard för Android TV
Apphanteringsskärmen i AdGuard för Android TV, som visar appar där annonser och spårare är blockerade
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard för Android TV

AdGuard för Android TV är den enda appen som blockerar annonser, skyddar din integritet och fungerar som en brandvägg för din Smart TV. Få varningar om webbhot, använd säker DNS och dra nytta av krypterad trafik. Koppla av och dyk in i dina favoritprogram med förstklassig säkerhet och noll annonser!
AdGuard för Android TV v4.14, 14-dagars provperiod
AdGuard-maskoten Agnar som håller Linux-pingvinen
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard för Linux

AdGuard för Linux är världens första systemomfattande Linux-annonsblockerare. Blockera annonser och spårare på enhetsnivå, välj bland förinstallerade filter eller lägg till dina egna – allt via kommandoradsgränssnittet
AdGuard för Linux v1.4
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Temp Mail

En gratis generator för tillfälliga e-postadresser som håller dig anonym och skyddar din integritet. Ingen skräppost i din huvudinkorg!
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard VPN

75 platser globalt

Tillgång till allt innehåll

Stark kryptering

Ingen loggnings-policy

Snabbaste anslutningen

24/7 support

Testa gratis
Genom att ladda ner programmet accepterar du villkoren i Licensavtalet
Läs mer
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard DNS

AdGuards DNS är, utan krav på nån programinstallation, ett idiotsäkert sätt att blockera internetannonser. Helt kostnadsfritt och enkelt att ställa in på alla slags enheter, erbjuds skydd mot annonsblockering, spårning, räknare, skadeprogram och vuxeninnehåll.
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Mail

Skydda din identitet, undvik skräppost och håll din inkorg säker med våra alias och tillfälliga e-postadresser. Njut av vår kostnadsfria mejlvidarebefordran och appar för alla operativsystem.
20 406 20406 användarrecensioner
Utmärkt!

AdGuard Wallet

En säker och privat kryptoplånbok som ger dig full kontroll över dina tillgångar. Hantera flera plånböcker och upptäck tusentals kryptovalutor att lagra, skicka och byta
Laddar ner AdGuard För att installera AdGuard klickar du på filen som anges med pilen Välj "Öppna" och klicka "OK" och invänta att filen hämtas. I det öppnade fönstret drar du AdGuard-ikonen till mappen "Program". Tack för att du valde AdGuard! Välj "Öppna" och klicka "OK" och invänta att filen hämtas. Klicka på "Installera" i det öppnade fönstret. Tack för att du valde AdGuard!
Installera AdGuard på din mobila enhet