É interessante notar que isso não se limita apenas ao ICS. Existe uma opção oculta no registro do Windows que permite o encaminhamento de IP para interfaces de rede e sofre com o mesmo problema.
A única solução - parece - é alterar a topologia da rede para evitar o uso do ICS (seja conectando diretamente ou comprando um switch / ponto de acesso dedicado) ou para usar um sistema operacional diferente para configurar a ponte temporária. Eu usei um live-cd do Ubuntu (não era meu computador ou teria sido executado algum * nix para começar) e habilitei o encaminhamento de pacotes e o mascaramento de ip para que o computador se comporte como um roteador genuíno.