タイトル通り、広告を挿入される無料レンタルサーバーの仕組みはこれだけだと思います。ApacheでWEBサーバーを構築することで可能だということを知っているのですが、nginxではどうかはまだ調査中です。広告をどのタイミングで入れ込んでいるかというと表示する間際でApacheのモジュール、mod_layoutを使用して広告を差し込んでいるだと思います。
差し込み方法はこんな感じです。
AddOutputFilter LAYOUT html htm cgi php
LayoutHeader /header.html
LayoutFooter /footer.html
こうすることで、サーバーの配下に広告を差し込んでいるだと思います。LayoutHeaderやLayoutFooterがどのような役割をしているかはググると解説サイトがありますのでそちらを参照ください。あと、このモジュールの入れ方を解説しているサイトがありましたので紹介します。
Apache2.4.6にmod_layoutを導入する >>https://qiita.com/mr_wednesday/items/8b799aacf41447c004e7