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.

Сподобався цей пост?
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
AdGuard VPN AdGuard DNS AdGuard Mail AdGuard Wallet
Головний екран AdGuard для Windows
Екран захист AdGuard для Windows, що показує функції захисту та налаштування
Екран статистика AdGuard для Windows, що показує статистика заблокованої реклами та трекерів
Екран Керування програмою AdGuard для Windows, що показує параметри керування захистом для програм, встановлених на пристрої
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard — блокувальник реклами для Windows

AdGuard для Windows — це більше, ніж блокувальник реклами. Це багатофункціональний інструмент, який блокує рекламу, контролює доступ до небезпечних сайтів, прискорює завантаження сторінок і захищає дітей від неприйнятного контенту
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Магазин Microsoft
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
AdGuard для Windows, версія 8.0, пробний період 14 днів
Головний екран AdGuard для Mac
Екран прихованого режиму AdGuard для Mac
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard — блокувальник реклами для Mac

AdGuard для Mac — це унікальний блокувальник реклами, розроблений з урахуванням macOS. Окрім захисту від настирливої реклами в браузерах і застосунках, він захищає вас від відстеження, фішингу та шахрайства.
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
AdGuard для Mac, версія 2.19, пробний період 14 днів
Головний екран AdGuard для Android
Екран Захист від стеження AdGuard для Android
Екран Керування програмою AdGuard для Android, що показує параметри керування захистом для програм, встановлених на пристрої
Екран статистика AdGuard для Android, що показує статистика заблокованої реклами та трекерів
Головний екран приватного браузера AdGuard для Android
QR-код, щоб завантажити AdGuard для Android
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard — блокувальник реклами для Android

Блокує рекламу та трекери у всіх браузерах, іграх та інших застосунках. Захищає вашу конфіденційність і дозволяє контролювати, як ваші застосунки використовують Інтернет. Встановлюється через APK
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
Сканування для завантаження
Використовуйте будь-який зчитувач QR-коду, доступний на вашому пристрої
AdGuard для Android, версія 4.14, пробний період 14 днів
Головний екран AdGuard для iOS
Екран захист AdGuard для iOS, що показує функції захисту та налаштування
Екран статистика AdGuard для iOS, що показує статистика заблокованої реклами та трекерів
QR-код, щоб завантажити AdGuard для iOS
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard — блокувальник реклами для Safari

Найкращий блокувальник реклами для iOS для iPhone та iPad. AdGuard усуває всі види реклами й трекерів у Safari та захищає вашу конфіденційність у всіх застосунках на рівні DNS
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
Сканування для завантаження
Використовуйте будь-який зчитувач QR-коду, доступний на вашому пристрої
AdGuard для iOS, 4.5
Головний екран AdGuard Content Blocker
Екран фільтрів AdGuard Content Blocker
Екран налаштувань AdGuard Content Blocker
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Content Blocker

AdGuard Content Blocker усуває всі види реклами в мобільних браузерах, які підтримують технологію блокування контенту, а саме в Samsung Internet та Яндекс Браузері. Його можливості обмежені у порівнянні з AdGuard для Android, але він безкоштовний, простий у встановленні та ефективний
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
AdGuard Content Blocker, 2.8
Головний екран AdGuard Browser Extension
Екран Захист від стеження AdGuard Browser Extension
20 466 20466 відгуків
Чудово!

Браузерне розширення AdGuard

AdGuard - найшвидше і легше браузерне розширення для блокування усіх типів реклами! Вибирайте AdGuard для швидкого і безпечного серфінгу без реклами.
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
Браузерне розширення AdGuard, 5.5
Головний екран Браузерний помічник
20 466 20466 відгуків
Чудово!

Помічник AdGuard

Браузерне розширення-компаньйон для настільних додатків AdGuard. Воно дозволяє блокувати власні елементи на сайтах, додавати сайти до списку дозволених та надіслати звіти з браузера
Помічник AdGuard, 1.4
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Home

AdGuard Home – це мережеве рішення для блокування реклами та трекерів. Встановіть його один раз на маршрутизатор, щоб покрити всі пристрої домашньої мережі — додаткове клієнтське програмне забезпечення не потрібне. Це особливо важливо для різних пристроїв IoT, які часто становлять загрозу для вашої конфіденційності
AdGuard Home, 0.107
Головний екран AdGuard Pro для iOS
Екран Захист AdGuard Pro для iOS, що показує функції та налаштування захисту
Екран Статистика AdGuard Pro для iOS, що показує статистику заблокованої реклами та трекерів
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Pro для iOS

AdGuard Pro для iOS постачається з усіма розширеними функціями захисту від блокування реклами. Він пропонує ті ж інструменти, що й платна версія AdGuard для iOS. Він чудово блокує рекламу в Safari та дозволяє налаштовувати параметри DNS для власного захисту. Він блокує рекламу в браузерах і додатках, захищає ваших дітей від небажаного контенту та забезпечує безпеку ваших особистих даних.
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
AdGuard Pro для iOS, 4.5
Головний екран AdGuard Mini для Mac
Екран захисту Safari в AdGuard Mini для Mac
Екран створення правила в AdGuard Mini для Mac
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Mini для Mac — блокувальник реклами в Safari

AdGuard Mini для Mac — це потужний блокувальник реклами для Safari. Цей легкий додаток видаляє рекламу, блокує трекери та пришвидшує завантаження сторінок. Він допомагає вам переглядати інтернет у Safari без відволікань і захищає ваші дані відсторонені
Встановити
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
AdGuard Mini для Mac, 2.3
Головний екран AdGuard для Android TV із увімкненим захистом
Екран блокування реклами AdGuard для Android TV, що показує його функції та налаштування
Екран налаштування AdGuard для Android TV
Екран Керування програмою AdGuard для Android TV, що показує програми, де реклама і трекери заблоковано
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard для Android TV

AdGuard для Android TV - це єдина програма, яка блокує рекламу, захищає вашу конфіденційність і працює як брандмауер для вашого Smart TV. Отримуйте попередження про веб-загрози, використовуйте безпечні DNS і користуйтеся перевагами зашифрованого трафіку. Розслабтеся і пориньте в улюблені шоу з першокласним захистом і нульовою рекламою!
AdGuard для Android TV, версія 4.14, пробний період 14 днів
Маскот AdGuard Агнар, який тримає пінгвіна Linux
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard для Linux

AdGuard для Linux — це перший у світі блокувальник реклами для Linux на рівні системи. Блокуйте рекламу та трекери на рівні пристрою, вибирайте з попередньо встановлених фільтрів або додавайте свої — все через інтерфейс командного рядка
AdGuard для Linux, 1.4
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Temp Mail

Безкоштовний генератор тимчасових адрес електронної пошти, який зберігає вашу анонімність і захищає вашу конфіденційність. Ніякого спаму у вашій основній поштовій скриньці!
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard VPN

75 місцезнаходжень у світі

Безпечний стрімінг

Надійне шифрування

Без журналювання

Найшвидше з'єднання

Цілодобова підтримка

Спробувати безплатно
Завантажуючи програму, ви приймаєте умови Ліцензійної угоди
Докладніше
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard DNS

AdGuard DNS — це альтернативний спосіб заблокувати рекламу, захистити особисті дані і захистити дітей від дорослих матеріалів. Він простий в налаштуванні і використанні і забезпечує необхідний мінімум захисту від реклами, трекінгу і фішингу, незалежно від платформи.
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Mail

Захистіть свою особистість, уникайте спаму та забезпечуйте безпеку вашої скриньки за допомогою наших псевдонімів і тимчасових адрес електронної пошти. Користуйтеся нашою безплатною послугою переадресації електронної пошти та застосунками для всіх операційних систем.
20 466 20466 відгуків
Чудово!

AdGuard Wallet

Безпечний і приватний криптогаманець, який дає вам повний контроль над вашими активами. Відкривайте для себе тисячі криптовалют для зберігання, надсилання та обміну
Завантаження AdGuard Натисніть на кнопку, на яку вказує стрілка, щоб почати встановлювати програму. Виберіть «Відкрити», натисніть «OK» та дочекайтеся завантаження файлу. У вікні, що відкриєтьсяся, перетягніть значок AdGuard в папку «Додатка». Дякуємо, що обрали AdGuard! Виберіть «Відкрити», натисніть «OK» та дочекайтеся завантаження файлу. У вікні, що відкрилося, натисніть «Встановити». Дякуємо, що обрали AdGuard!
Встановіть AdGuard на мобільному