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国家安全局局长，除负责指导各项业务活动外，还负责监督指挥密码服务部门（Service Cryptologic Elements）的信号情报活动，包括海军舰队网络司令部（Navy Fleet Cyber Command）、海军陆战队（Marine Corps）后勤支援大队、陆军情报与安全司令部（Army Intelligence and Security Command）的部门、空军第25联队（25th Air Force）以及海岸警卫队负责情报的副助理司令官（Coast Guard Deputy Assistant Commander for Intelligence）。在执行这一职责时，国家安全局局长担任中央安全局（Central Security Service）局长一职。国家安全局担负中央安全职责，以及由国家安全局局长同时担任中央安全局首脑一职，是1971年确定的，目的是“提供统一的，更经济有效的组织架构，进行密码研制和相关的行动（这些行动目前由军事部门负责执行）”。但中央安全局没有独立的雇员。
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如图2.3所示，国家安全局有5个处（信号情报、信息保障、调研、技术和外国事务）和其他分支部门，然而其中两个最根本的重要职能部门是信号情报处（Directorate of Signals Intelligence）和信息保障处（Directorate of Information Assurance）。信号情报处（原“行动处”），其组织架构如图2.4所示，下辖三个处，高度概括了其三个重要使命：1.搜集信号情报（数据采集处，Directorate for Data Acquisition）；2.分析数据和撰写情报报告（分析和报告处，Directorate for Analysis and Production）；3.将报告送达国家安全局相关人员或政府其他部门（客户关系处，Directorate for Customer Relationships）。
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图2.3 国家安全局组织架构图
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图2.4 国家安全局信号情报处组织架构图
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注：TSE：技术支持工程师/微型搜索引擎源代码（technical support engineer）。
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ADD：解密文献文摘（Abstracts of declassified documents）。
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数据采集处最重要的部门是：特定获取行动办公室（Office of Tailored Access Operation），负责计算机网络信息挖掘；全球获取行动办公室，负责执行各类不同的远程搜集行动（Office of Global Access Operations），包括卫星和卫星通讯截听站；特殊渠道来源行动办公室（Office of Special Sources），专门处理与各类公司实体的关系，包括互联网服务供应商和各类电信公司。分析和报告处的内部分为数个地区和跨地区的“情报报告生产线”部门，包括南亚、俄罗斯、反恐、外国反情报、防扩散和军备控制。
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另一条情报报告生产线是武器与太空处，而这个处的关键部门就是“国防特殊导弹和太空中心”（Defense Special Missile and Aerospace Center），是根据1964年4月27日国防部长的一项秘密指令而成立的，当时名称为“国防特殊导弹和航天中心”（Defense Special Missile and Astronautics Center）。其目前的名称建制是根据2008年9月24日颁布的国防部S-5100.43号指令（Department of Defense Instruction S-5100.43）确定，体现出了2002年将名称中的“航天”改为“太空”。据报道，2001年，该中心拥有230多名雇员。
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根据该中心的历史，其宗旨是“对外国导弹和太空活动实施24小时的监测和跟踪；向国防部针对外国导弹和太空活动的情报搜集系统作出预警和实施技术控制；提供技术支持，包括向国防部导弹和太空情报搜集活动提出预警以保证完成使命；根据侦测到的所有外国导弹和太空活动的始发现场报告，对事件发生之后72小时之内收到的所有信息来源进行分析，并报告侦测到的所有外国导弹和太空活动”。据国家安全局一位前副局长说，“国防特殊导弹和太空中心其实是‘国防部情报局’、军方部门和国家安全局的综合体。它具备这些高价值部门的全部精华，属于预警活动。他们或许能够更敏锐地‘感知’来自世界范围的针对这个国家的任何威胁，不论是导弹、航天器，还是公开的军事行动，且更准确更及时，比美国其他任何机构都更了如指掌。所以说，国防特殊导弹和太空中心不但是国家安全局的信息源，也是国防部情报局的信息源，中央情报局的信息源，白宫战情室（White House Situation Room）的信息源以及所有人的信息源。”国防特殊导弹和太空中心接收伊朗、朝鲜、俄罗斯、中国和其他国家发射导弹和太空武器的相关数据信息。该中心相应地通知各情报搜集单位——从卫星到飞行器，到地面站——发射已迫在眉睫，使这些单位能够有时间准备对发射活动进行监测，最大限度地获取现有的情报信息。
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信息保障处的宗旨是“涉及侦测、报告并应对来自网络的威胁；采取加密措施以保证系统间信息的安全传输；负责将信息保障措施直接安置用于新兴的全球信息系统（Global Information Grid）。它包括植入安全的音频和视频通信设备、研制干扰保护产品，以及提供可靠的微电子设备方案”。另外，该处的工作就是“必须努力测试客户系统的安全性、对行动安全提供辅助支持、对不符合国家固定标准的商业性硬件和软件进行评估，以更好地满足信息保障的需求”。图2.5显示的是信息保障处组织架构。
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图2.5 信息保障处组织架构图
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注：综合接入设备（Integrated access devices）。
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除信号情报处和信息保障处外，两个至关重要的中心是“国家安全行动中心”（National Security Operations Center）和“国家安全局/中央安全局威胁行动中心”（National Security Agence/Central Security Service Threat Operations Center）。国家安全行动中心，即过去的“国家信号情报行动中心”，负责监督、指挥任何危机事件中的信号情报活动。它24小时全天候运作，与国家安全局在全球的基地设施保持即时联系。任何情况下，当某一基地设施截获被认定是相当重要的信息时，该基地设施人员向国家安全行动中心提交一份《重要情报通报》（Critical Intelligence Communications）报告，并立即将信息传送给国家安全局局长。如果国家安全行动中心决策人员感觉此事件缺乏足够的重要性，他们会要求撤销《重要情报通报》。正是因为对信息化战争的重视程度越来越高，国家信号情报行动中心被重新更名为国家安全行动中心，继续履行之前的职责，而且现在负责管理保密手机，还包括信息防御行动办公室（Defensive Information Operations Staff）。威胁行动中心，其雇员既有来自信号情报行动处，也有来自信息保障处，致力于确定、识别外国或恐怖组织针对国家安全局、国防部和军事设施计算机系统的网络威胁。
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美国所有的情报搜集机构中，国家安全局在犹他州的威廉斯营，靠近布拉夫代尔的地方有一处主要的设施。这里被称为“犹他数据中心”（Utah Data Center）或“情报界网络安全初步数据中心”（Intelligence Community Cybersecurity Initiative Data Center），存储着国家安全局的国内工作站、海外监听站和卫星系统获得的超大量的数据。
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美国情报界（第7版） [:1702968327]
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特殊手段搜集局
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特殊手段搜集局（Special Collection Service）不属于构成美国情报界的17个情报机构之一，因为它是中央情报局和国家安全局的联合行动部门。但该局在马里兰州的贝尔茨维尔郊外确实有占地300英亩的总部综合办公大楼，触角遍布世界（第八章讨论）。特殊手段搜集局的存在并非秘密，其详细的全部行动任务，正如总部门口的牌上写的，“通信安全支持小组”（Communication Security Support Group）。
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1976年初，中央情报局有两个部门实际参与信号情报行动：一个是科技处的电子情报处，另一个是行动处的D部门。后者最初建立时是作为通信情报单位分给中央情报局的，之后职能扩展，包括开展针对外国密码人员的工作和对使馆进行截听行动，目的是为中央情报局的专案特工及他们的秘密行动提供帮助与支持。到了1977年，电子情报处和D部门合并组成信号情报行动办公室。当时，美国众议院军事委员会的办公室主任查理·斯诺德格拉斯（Charlie Snodgrass）——据研究国家安全局历史的学者托马斯·约翰逊（Thomas Johnson）说，此人“似乎在内心对中央情报局怀有不信任感”——展开了一项调研，重点是美国开展的信号情报活动。他得出的结论是，重叠过多，协调不足，权责不清。长期以来，中央情报局对国家安全局局长的指令置若罔闻，而显然，国家安全局局长才是所有的信号情报活动的负责人。迫于这项调研和国会压力，中央情报局不得不承认国家安全局负责信号情报活动的权威性。双方之间的一份合作备忘记录——或者按照约翰逊的说法叫“和平条约”——包括了联络、日常搜集活动和一系列其他相关事务。中央情报局还同意将其在使馆的截听行动与国家安全局的截听行动（截听的目的是向国家和军事决策者们提供情报支持）合二为一。
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合并行动的细节是由国家安全局局长和中央情报局的信号情报行动办公室负责人共同制定出来。他们同意，最初由中央情报局的一名官员负责这一联合行动机构——被称为“特殊手段搜集局”，任期两年。特殊手段搜集局副局长由国家安全局选定，而当中央情报局官员任满期限后，由国家安全局的派出的官员担任特殊手段搜集局局长一职。该局局长一职由中央情报局和国家安全局官员轮流担任，副局长接替局长。
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2002年泄露的一份文件，描述了特殊手段搜集局卷入在美国政府驻外机构内部进行“秘密的信号情报搜集活动，尤其是美国驻外使领馆”，并声称“国家安全局与中央情报局合作，组建特殊手段搜集局，其中，国家安全局雇员以外交官身份为掩护从事信号情报搜集活动”。同一份文件还称，“特殊手段搜集站提供了大量有关领导人的通信联络的适时情报信息，绝大多数是依靠设在某国家首都的设备获得”。
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到1983年底，美国三分之一的驻外使馆中设有特殊手段搜集部门。1988年，此类站点达到88个；到2002年，该数字缩减至65个，其中的原因被这样一个事实解释为“特殊手段搜集局一直根据生产能力建立和关闭工作站点”。特殊手段搜集局的团队，一般可能由两人或三人组成，创造了非凡的情报价值，特别是使馆建在高地；或靠近外交部、国防部或首都的其他重要机构。2010年，特殊手段搜集局共96个站点，分为五大类别：人员配备（74个）、远程无人配备（14个）、休眠状态（3个）、研究建立（3个）和技术支持活动（2项）。