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挑战部落知识——去中心化 NAT 遍历的大规模测量活动

网络与互联网体系结构 2025-11-03 v1

摘要

去中心化点对点 (P2P) 系统的承诺 fundamentally 地受到 Network Address Translation (NAT) 遍历的挑战,而现有解决方案往往重新引入它们试图避免的中心化。本文present了首个针对完全去中心化 NAT 遍历协议 Direct Connection Upgrade through Relay (DCUtR) 在生产 libp2p-based IPFS 网络中的大规模、纵向测量研究。我们利用来自 85,000+ 个不同网络、167 个国家的 440 万+ 次遍历尝试,为现代 P2P 连接提供了决定性的实证分析。我们确立了 hole-punching 阶段当前基准成功率为 70%±7.1%70\% \pm 7.1\%,为该领域提供了关键新基准。critical地,我们通过实证数据否定了 UDP 在 NAT 遍历中卓越性的长期观念,表明 DCUtR 基于 RTT 的高精度同步对 TCP 和 QUIC (70%\sim70\%) 的成功率几乎无差异。我们的分析进一步通过表明成功与中继特性无关,验证了该协议在 permissionless 环境中的设计;同时该机制高效, 97.6%97.6\% 的成功连接均在首次尝试中建立。基于此分析,我们提出实现普遍连接的具体协议增强路线图,并贡献完整数据集以促进该领域进一步研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.27500,
  title  = {Challenging Tribal Knowledge -- Large Scale Measurement Campaign on Decentralized NAT Traversal},
  author = {Dennis Trautwein and Cornelius Ihle and Moritz Schubotz and Bela Gipp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27500},
  year   = {2025}
}