Claro que es posible, si instalas linux en tu notebook hay herramientas que pueden cambiar el MAC de tu tarjeta de red, le pones una al azar para evitar ser rastreado mas adelante y luego te vas a pasear en bus bien lejos de donde vives y te cuelgas de alguna red wifi de alguna casa o algun edificio y haces lo que tengas que hacer y despues te vas y vuelves a cambiar tu mac y eso es todo
siempre y cuando no hayan camaras cerca xD pero si comienzan a buscarte de seguro que van a dar con el dueño del router que daba el wifi y a el le van a cargar todo a menos que compruebe quien fue, pero es imposible a menos que tenga un super router swicth con firewall y log de traficos con capacidad super grande para decir que fue x dirección mac, y cuando los proveedores de internet comiencen a buscar esa dirección mac dirán que no existe.
En la antiguedad las personas se conectaban desde las cabinas telefonicas para pasar 100% anonimos, de hecho tengo un amigo que hasta hoy lo hace y nunca ha tenido problemas, pincha la linea y se conecta via adsl y ya.
Lo otro sería comprar un chip de telefono que no cuesta mas de 2 dolares y le pones unos 5 dolares de saldo y lo conectas con un modem usb y haces lo que tienes que hacer y despues botas el chip y asunto solucionado.
Si usas un proxy o un vpn recuerda que esos servidores tienen un dueño y no sabes si ellos guardan logs o te estan monitoreando... los dueños de los proxys no van a querer ir a la carcel por tu culpa asi que la mayoría guarda logs para facilitarlos a la policia cuando los requieran por mas que te digan que no lo hacen... el servidor no es tyuyo asi que solo queda el anonimato en la teoría.
Poniendonos en el caso de que fuera una persona con mucho tiempo y dinero para buscarte, podría,, primero rastrear la ip hasta el lugar fisico del router, ver si existen algun tipo de log en el router y mediante estos ver si se puede hacer alguna especie de triangulación (mediante la intensidad de la señal wifi por ejemplo).
Otra cosa, seria comprobar si la mac que se conecto a ese router, tambien se conecto a otros routers cercanos, con eso puedes obtener mas o menos la orientacion hacia donde estaba la persona.
Luego ya teniendo mas o menos una orientación, revisas las camaras de seguridad, en caso de que no existan camaras cercanas, revisaria los medios de transporte disponibles en ese sector y que estuvieron a la misma hora del incidente, con eso trato de buscar camaras en sitios mas alejados siguiendo la ruta del transporte.
Sin contar tambien que puedo revisar camaras de locales cercanos para ver si alguien andaba con un notebook.
Tirar un notebook, no es una solución para nada aconsejable, ya que este tendra tus huellas dactilares y con eso ya caiste, si quemas el notebook, habran piezas que no se quemen enteramente, con eso se pueden obtener el modelo de las piezas, del notebook, la antiguedad y quizas hasta el uso(me imagino que se puede crear un perfil de la persona de acuerdo al hardware y la constancia con que se utilizaba).Con el modelo se puede mas un perfil, se podria filtrar a personas que compraron determinado notebook en determinada fecha, con esa lista de personas, descartar las personas que no estaban en el lugar del incidente, asociar el dato del uso con la profesion o interes de la personas filtrada, etc.Serial algo sumamente largo de investigar, pero si alguien tiene tiempo lo hara.
En cuanto al chip ni idea pero si es 3g se pueden triangular no?(aunque quizas sea solo en tiempo reak), de todos modos no se muy bien que datos se guardan en la empresa de telefonia cuando se utiliza el 3g.
En conclusion a mi parecer si alguien tiene los recursos (poder y dinero) para buscarte, entonces te va a encontrar.
Quizas estoy dejando volar mi imaginación pero es lo que se me ocurre en caso de yo estar del otro lado, es decir yo ser quien busque al "atacante".
Saludos.