在網絡戰中，美國國家安全局擔負著進攻與防禦的雙重任務，包括保護儲存超級機密信息的美國計算機網絡、對敵方進行電子竊聽，以及利用網絡間諜技術發動攻擊、竊取他國機密等。
美國國家安全局動用120餘顆衛星，建立最著名的“梯隊系統”，並在加拿大、新西蘭和澳大利亞等國設立數十個大型地面接收站，在美國和英國設有兩個數據中心。全世界95%的通信信息都要經過“梯隊系統”“過濾”，包括電話、文傳、電子郵件等都會被它截獲。它利用美國的衛星網絡，截取移動電話通信的微波信號，在同一時間可記錄數以百萬個電話通信信息，然後利用效能強大的搜尋設備，尋找一些可能對安全構成威脅的字眼。
國家安全局每年都從全美各大院校招募大量計算機、數學、語言學等專業的優秀畢業生。近年來，國家安全局還設立了網絡戰學術中心，通過在一些特定大學對情報人員開設新的網絡戰課程，提高其網絡打擊能力。2012年5月，國家安全局宣布四所大學獲得批准參加這項計劃，分別是達科他州立大學、海軍研究生院、東北大學和塔爾薩大學。據外媒體報道，上述計劃開設課程包括編寫計算機病毒、入侵網絡、破解密碼、數據挖掘等。
國家安全局還試圖從更大的範圍招募黑客。2012年7月，國家安全局局長基思.亞歷山大參加在拉斯維加斯舉行的“防禦形勢”國際黑客大會並發言，鼓勵民間黑客也參與到國家網絡行動中來。
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