Если вы хотите определить это изнутри закрытой NAT области, то либо знать внутренний IP того "второго", либо как-то еще, не знаю. В любом случае нужно анализировать TCP-пакеты, а для этого нужно, чтобы их вам переслали. Сделать это трудно, если вы не провайдер, конечно. (:
А вообще, сети и маршрутизация это немного не мой профиль, может кто другой поможет.)