Um endereço mac só é relevante para o domínio de transmissão local (vlan, sub-rede). O endereço MAC de origem em cada pacote é o endereço MAC do dispositivo que emitiu o pacote na rede local.
É um endereço da camada 2. Então não é tanto que o roteador "substitua" seu próprio endereço MAC, o único endereço mac possível (por causa desta discussão) que pode estar em um pacote emitido pelo roteador é o endereço mac da interface no roteador que o pacote se originou quando lançado na internet.
Observe que o endereço MAC do roteador está presente apenas no pacote até atingir o próximo salto - o próximo roteador. Nesse ponto, o pacote é roteado, sai do roteador do ISP e tem o endereço MAC da interface do roteador do ISP.
Nada disso é sobre segurança ou privacidade, é a diferença entre o funcionamento da rede da camada 2 e da camada 3.