Amigo já vivi algumas vezes situações parecidas e em todos os casos havia outra maquina na rede fornecendo dhcp e sempre eram máquinas winXP.
O winXP tem um servidor de dhcp que eh ativado quando uma de suas conexões é colocada em modo de compartilhamento e ele passa a funcionar como um gateway e dhcp.
Se sua maquina eh um windows verifique atravéz do comando ipconfig /all qual eh o servidor que forneceu o dhcp. No linux não sei qual comando/arquivo exibe qual foi o servidor dhcp que utilizou-se, porém vc pode a partir do servidor dar um tcpdump , mandar a maquina windows renovar o dhcp e observar quem responde aos pedidos dessa maquina.
O COMANDO SERIA MAIS OU MENOS ASSIM:
TCPDUMP -I ETH0 -N

Valew