Ну, DHCP-сервер получает ваш MAC-адрес из запроса DHCP. Он может включать предложенный IP-адрес в заголовок IP ответного пакета (а также в полезную нагрузку DHCP), поскольку только MAC-адрес фактически доставляет доставку в нужный пункт назначения.
Обновление (Википедия)
Когда сервер DHCP получает сообщение DHCPDISCOVER от клиента, которое является запросом аренды IP-адреса, сервер резервирует IP-адрес для клиента и делает предложение аренды, отправляя сообщение DHCPOFFER клиенту. Это сообщение содержит MAC-адрес клиента, IP-адрес, который предлагает сервер, маску подсети, срок аренды и IP-адрес DHCP-сервера, который делает предложение.
Запрос
Вот запрос (DHCP DISCOVER) из примеров Wireshark

Обратите внимание, что это происходит от 00:0b:82:01:fc:42 и переходит к ff:ff:ff:ff:ff:ff (широковещательный адрес)
Обратите внимание также, что соответствующий RFC говорит
- Клиент передает сообщение DHCPDISCOVER в своей локальной физической подсети. Сообщение DHCPDISCOVER МОЖЕТ включать параметры, которые предлагают значения для сетевого адреса и продолжительности аренды. Агенты ретрансляции BOOTP могут передавать сообщение на DHCP-серверы, находящиеся не в одной физической подсети.
Клиент может спросить DHCP-сервер, может ли он, пожалуйста, с вишнями наверху, назначить IP-адрес, который он использовал вчера, прежде чем вы его отключили. Сервер DHCP может рассмотреть возможность разрешения этого, если этот адрес не был назначен другому клиенту.
Ответить
Вот ответ (предложение DHCP)

Обратите внимание, что источник - 00:08:74:AD:F1:9B, а пункт назначения - 00:0b:82:01:fc:42.
Поскольку все это локально для локальной сети, содержимое полей адреса в заголовке IP не имеет значения. Только поля адреса в заголовке Ethernet используются для доставки пакета туда, куда он должен идти.