Как адресуются пакеты адресату с серым ip?
Технология называется NAT.
Никак.
Пакеты маршрутизируются согласно правил в таблице маршрутизации. У вас скорее всего таблица простая - дефолт на шлюз провайдера. У провайдера таблица уже посложнее и побольше, full bgp view на сегодня - около миллиона маршрутов. У уважающего себя провайдера все серые сети будут отмаршрутизированы в /dev/null. 
Поэтому если вы отправляете пакет на адрес 192.168.54.12 - то скорее всего этот пакет умрет где то на роутерах вашего провайдера. Если же нет - то на ближайшем магистрале.
Рекомендую почитать начальные уроки по сетям, там обычно в картинках нарисовано, что есть в пакете, какие данные и как меняются.