Sviluppo di un'applicazione Android di instantmessaging con attraversamento di dispositivi nat

Il boom degli anni 2000 portò ad avere centinaia di milioni di computer connessi contemporaneamente alla rete, e a causa di questa continua diffusione nacque un problema di non poco conto: il numero di host indirizzabili dal protocollo ipv4 era in esaurimento (ip shortage). Per ovviare a questo problema, o quantomeno per posticiparlo, sono nati i dispositivi nat, con lo scopo di utilizzare un solo indirizzo ip globale tramite cui far accedere a internet diversi host all'interno di una rete domestica o aziendale. Attualmente internet è accessibile da ogni luogo e tramite una serie infinita di dispositivi, a partire dai classici computer fissi, passando per quelli portatili fino ad arrivare ai moderni smartphone e tablet. Con l'avvento dei social network e del web 2. 0 l'utente medio sente la necessità di essere sempre connesso alla rete, soprattutto tramite smartphone, il che ha comportato lo sviluppo di nuove comunicazioni alternative alle classiche chiamate e sms tramite rete gsm; queste nuove forme di comunicazione si basano sull'accessibilità alla rete internet e hanno la forma di applicazioni, solitamente sviluppate per il mondo 'mobile', chepermettono di chiamare e inviare messaggi sfruttando la connettività. Questa situazione è stata accompagnata da uno sviluppo incredibile nella produzione di smartphone a partire dalla metà degli anni 2000, con l'uscita del primo modello di iPhone da parte di Apple e successivamente con l'approdo nelmondo dei dispositivi mobili, grazie a google e all'open handset alliance del sistema operativo Android, che vide la luce nel 2008. Questa premessa vuole sottolineare il fatto che al giorno d'oggi l'accesso a internet da parte di dispositivi mobili è quasi pari agli accessi tramite computer, il che ha comportato un enorme sviluppo di applicazioni per il mondo mobile, e considerando la necessità dell'utente medio di essere sempre connesso, molte diqueste applicazioni sono di messaggistica istantanea, chat o voip; l'utilizzo di queste applicazioni tramite smartphone implica il collegamento a internet tramite rete dati (2g/3g) fornita dall'operatore mobile oppure tramite collegamento wi-fi a un dispositivo nat connesso a internet. Questa nuova modalità di accesso è andata ad intaccare il modello end-to-end dell'ip su cui era basata internet dove ogni host era raggiungibile tramite il proprio indirizzo ip; questa nuova architettura permette di raggiungere un host passando attraverso il suo nat, di conseguenza per poter far comunicare due host che risiedono in una rete private dietro nat in modalità peer-to-peer, è necessario utilizzare tecniche di attraversamento di nat. In questo documento analizzeremo i casi e approfondiremo lo sviluppo di un'applicazione Android che permetta la comunicazione in modalità peer-to-peer tra due dispositivi connessi tramite nat (network address translation), andando ad implementare in particolare una variante della tecnica dell'udp hole punching.