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国家安全局搜集任务的一部分，整个行动被称为“壁垒”（RAMPART），长期以来一直就是电缆窃听，或是秘密地与电缆所有者合作，或是秘密地通过与供应方或施工方的关系。据某份报道称，壁垒-A项目是“非常规的特别侵入项目，借力于第三方的伙伴关系”；该项目涉及外国合作伙伴，提供光纤电缆侵入，并有能力将美国的设备安置在“全世界主要信息拥塞点”，使美国能够拦截电子邮件、电话和网络聊天。该项目的相关站点的代号和信号情报邮箱有“天蓝凤凰”（AZUREPHOENEX, US-3127/VH）、“月光小路”（MOONLIGHT PATH, US-3145/KX）、“火鸟”（FIREBIRD, US-3190/21）。项目的某份报告引用了2010年的一份文件，称壁垒—A绝大部分的行动都是“以公开通信卫星项目为掩护”进行的，并指出德国和丹麦都是参与者。与壁垒-A相关联的还有“防风”（WINDSTOP）项目，其指由乙方为《英美安全协议》提供电缆通信流。
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国家安全局的特别来源行动单位制作了一份没有注明日期的幻灯展示，主题就是对壁垒-A要如何融入“当今电缆项目”进行综述。它描述了“三种侵入组合”，一种是“团体”，指通过与电信公司和互联网服务供应商合作的侵入，无论是否有法院命令为依据。第二种被称为“单边”，有五个部分组成，包括MYSTIC、RAMPART-I/X、RAMPART-T（秘密信号情报）。
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国家安全局的搜集行动还包括“侵入连接雅虎和谷歌在世界各地的数据中心的主要通信链接”。《华盛顿邮报》报道称，根据2013年1月的某份资料显示，国家安全局每天从雅虎和谷歌的内部网络获得数百万的记录，在最近的一个月中，外勤搜集人员处理和传递了181280466条新记录，包括元数据和存储信息（文本、视频和音频）。
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《华盛顿邮报》报道还声称，谷歌和雅虎“在四大陆维护着如堡垒一般的数据中心，连接着成千上万英里的光纤电缆”；这些网络被称为云，“因为数据围绕着它们无缝移动”。根据国家安全局的某份内部资料，侵入谷歌和雅虎的云，使国家安全局能拦截实时通信，并获得“对目标的行动进行回顾式浏览”。
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借助与英国的政府通信总部（GCHQ）的合作，国家安全局从数据链接中获得数据的主要工具是一个代号为“肌肉发达”（MUSCULAR）的项目。据《华盛顿邮报》报道，英国的政府通信总部将所有获取的数据存入一个“缓冲器”，它能够存储3-5天的数据流，然后就必须删除数据以提供新的存储空间。由国家安全局设计的工具从“缓冲器”中打开并解码特殊的数据格式，这是一种双方在云里共用的格式。然后，数据通过一系列过滤器再筛选出国家安全局需要的信息，排除余下的信息。
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国家安全局除了侵入雅虎和谷歌的数据中心，还借助“棱镜”（PRISM）项目，获得了至少9家互联网公司的数据流：微软、雅虎、谷歌、脸书、Paltalk、美国在线、Skype、YouTube和苹果。通常，从服务商获得的材料包括电子邮件、聊天（视频，音频）、视频和照片、已存储的数据、网络电话、文件传输、视频会议、目标活动的通知（包括登录）和线上社交网络细节。
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其他有关“棱镜”大量材料说明，该项目的侵入行为不断增长，并提供了对该项目价值的估量。自2013年以来的备忘录显示，微软的Skydrive云储存服务已经成为标准“棱镜”存储通信搜集的一部分，Skype也是如此。另有一份材料将“棱镜”描述为“国家安全局甲方最终产品报告中最常被引用的搜集来源”，而这些报告所依赖的正是美国的拦截行动。同一份材料还称，有1477份报告来源于“棱镜”搜集活动，它们被引用到《总统每日简报》的条目，在《总统每日简报》条目中，信号情报报告比例占18%，使“棱镜”成为国家安全局最高的单独信息来源。
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水面舰艇
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美国使用水面舰艇搜集陆基和海基目标的信号情报，驱逐舰和护航驱逐舰被用在针对陆基目标的拦截行动中。1961年和1965年，分别部署了两类新型舰艇：辅助通用技术研究舰（Auxiliary General Technical Research, AGTR）和辅助通用环境研究舰（Auxiliary General Environmental Research, AGER）。将信息情报任务转交给这些舰艇是为了回应某些海军官员的担忧，他们担心将驱逐舰部署在外国沿海，尤其是敌对国家的沿海，会被视为某种挑畔。但是，以色列在1967年的“六日战争”中炸毁了执行辅助通用环境研究项目的美国军舰“自由”号（Liberty），朝鲜于1969年又扣押了美国军舰“普韦布洛”号（Pueblo），结果最终结束了这两个项目。
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20世纪80年代，美国开始使用斯普鲁恩斯级驱逐舰和护卫舰，执行搜集尼加拉瓜和萨尔瓦多情报的任务。重达7800吨的“德约”号（Deyo）和其姊妹舰“卡伦”号（Caron）被部署在丰塞卡湾。它们能监控可疑航运、拦截通信，并刺探其他国家的海岸监视和防御能力。两艘军舰分别于2003年和2001年退役。
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提康德罗加级巡洋舰“约克城”号（Yorktown）在黑海活动，配备了能监控音频通信和雷达信号的电子设备。在1986年进入黑海的一次任务中，这些系统被用于判断近海区域是否被部署了新雷达，并查看苏联军队的准备情况。在此之前的一次航行中，“约克城”号上的装备还在一定程度上被用于监控苏联境内的飞机动向。
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20世纪80年代期间，两艘现已退役的海军护卫驱逐舰“布莱克利”号（Blakely）和“朱利叶斯·A·富勒”号（Julius A.Furer），执行针对尼加拉瓜、萨尔瓦多和洪都拉斯目标的行动。任务包括锁定并记录音频和信号通信、定位传输站、记录船只动向，以及研究船只的水线以帮助判断它们是否在进港时吃水深而出港时吃水浅，以预示着有货物被卸载。
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护卫驱逐舰还被用于监控导弹试验的遥测。据称，1979年，“多艘配备敏感情报设备的美国舰艇在北大西洋巡逻，它们在这里搜集苏联在荷兰东北方向的白海进行的新型潜射导弹试验的遥测放送”。同样，1983年8月31日，当美国预计苏联将进行一次SS-X-24导弹的试验时，护卫驱逐舰“獾”号（Badger）被部署到了鄂霍次克海。
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20世纪80年代和90年代初，海军巡洋舰和驱逐舰上配备的拦截设备被称为“经典小艇”（CLASSIC OUTBOARD）。20世纪90年代，海军开始在护卫驱逐舰、最新型巡洋舰和驱逐舰上安装作战测向（COMBAT DF）系统。这个系统依赖建于舰体中的一个巨型天线，拦截信号并判断远程高频雷达的位置。
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目前携带电子作战组件、正在服役的AN/SLQ-32（Ⅴ）（2）驱逐舰，是美国海军“罗斯”号（Ross），2014年9月与法国一艘信号情报船一起在黑海执行任务。目前正在服役的舰队中还有美国海军“韦拉湾”号（Vella Gulf），它也携带了AN/SLQ-32系统。海军的许多舰艇都携带了船舶信号利用设备（Ship’s Signals Exploitation Equipment）系统，最新版本是增量F（Increment F）。2014年10月，制造商波音公司向海军交付了预订的设备，该设备被描述为“战术密码系统，具备所有必要的信号处理功能，能够获取、识别、定位和分析信号”。
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水下搜集
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利用潜艇进行情报搜集，起源于艾森豪威尔政府的最后几年。该项目有多个代号，其中最著名的是“磨石”（HOLYSTONE），它是最敏感的美国情报行动之一。“磨石“行动开始于1959年，运用装备了特殊电子设备”的潜艇搜集电子通信和图像情报。到1991年止，该项目的首要目标是苏联，但有时诸如越南和中国等国家也成为行动的目标，这些行动偶尔要突破苏联、中国和越南的三英里领土限制。
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据称，1975年的每次任务要延续大约90天。到1975年，已执行的任务显然提供了有关苏联潜艇舰队的重要信息，包括其配置、能力、噪声图、导弹和导弹发射能力。每次任务包含获取苏联潜艇的“噪音图”。利用录制潜艇发动机和其他设备噪音的详细磁带，海军情报分析人员能够开发出一套方法，识别苏联不同的潜艇，即使对那些被远距离追踪的海洋深处潜艇也适用。然后，分析人员能够从潜艇的首次行动一直跟踪到它退役。
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“磨石”行动还提供有关战区导弹和战略性海基导弹的信息。某些苏联海基导弹试验针对的是内陆目标，以便减少受到美国的监控。有时候，“磨石”行动的潜艇会侵入并靠近苏联领土以观察导弹发射，提供导弹飞行最初阶段的信息。据政府某位官员所言，任务中提供的最重要的信息是对苏联技术人员在导弹发射前所执行的计算机演算和计算机信号的解读。除此之外，美国潜艇通过追踪导弹的飞行和最终的着陆点，传递制导和电子系统的持续信息，获得情报。
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潜艇还能够带回有价值的图像，其中许多是通过潜艇的潜望镜拍摄的。20世纪60年代中期时，图像中出现了E级潜艇的下侧，显然是停在符拉迪沃斯托克港口内的。
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更近期的行动多次动用了38艘鲟鱼级核动力潜艇中的某些潜艇，该潜艇的尺寸为292×31.7×26英尺，装载了107人（12名军官和95名在编人员）的补给，该潜艇能以水下至少30海里每小时的速度航行，并能下潜至1320英尺深处。另有一些行动动用了一些更为现代化的洛杉矶级攻击潜艇。该潜艇尺寸为362×33×32.3英尺，能以32海里每小时的速度航行，配备了133名人员。
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“磨石”任务的特殊装备包括WLR-6水男孩信号情报系统（Waterboy Signals Intelligence System）。20世纪80年代，WLR-6被更先进的“海妖”（SEA NYMPH）系统所取代。某份资料将其描述为“高级自动的模块信号挖掘系统，用于对电子信号的持续性获取、识别、记录、分析和挖掘利用”。所有的鲟鱼级潜艇都具备基础的骨干系统，只有得到授权后才可以升级至完整功能。
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有证据表明，“磨石”行动一直持续到20世纪90年代初。1992年2月，美国海军“巴吞鲁日”号（Baton Rouge），一艘洛杉矶级攻击潜艇，在科拉半岛与苏联一艘潜艇发生冲突。据称，“巴吞鲁日”号正在执行针对苏联港口摩尔曼斯克的情报收集任务。另一次冲突发生于1993年3月20日，当时鲟鱼级美国海军“格雷灵”号（Greyling）在摩尔曼斯克以北100英里的巴伦支海遇到了俄罗斯一艘德尔塔Ⅲ级弹道导弹潜艇。一个月后，克林顿总统在与俄罗斯总统叶利钦的峰会期间为这次事件道了歉。他还下令对潜艇侦察行动进行一次评估。
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虽然这类涉及俄罗斯的行动可能暂时被缩减，但显然并没完全停止。1997年12月初，一艘俄罗斯台风（Typhoon）潜艇发射了20枚弹道导弹，这是根据1991年签订的《战略武器削减条约》（Strategic Arms Reduction Treaty, SARTⅠ）进行的例行销毁。俄罗斯人指控称，一艘潜在水中的洛杉矶级潜艇监控了此次行动，但是美国海军官员表明不是美国潜艇（保留了可能是英国潜艇的猜疑）。
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