Прям сказка, правда я пока в голове не совсем понял схему, но я много раз подключал,
и даже есть ряд моментов, когда делается DMZ-сеть/сегмент (она на отдельном роутере),
и уже этот отдельный роутер на своём WAN'е имеет адрес с моей локальной сети.
Без всяких арп-прокси всё работает (двойной НАТ).
Обычно арп-прокси используется при сеансовых протоколах (PPTP/L2TP и т.д.) чтобы
при таком подключении работало и сетевое окружение.