С помощью разветвителя в кабеле делался микроизгиб, через который небольшая часть светового потока, проходившего через кабель, перенаправлялась на фотоноуловитель — конвертер, который преобразовывал перенаправленный световой поток в электрические импульсы. Фотоноуловитель подключался к портативному компьютеру, который зарывался под землю рядом с оптоволоконным кабелем.
Портативный компьютер оснащался батареями с длительным сроком службы и был соединен закамуфлированным проводом с антенной, которая, в свою очередь, замаскировалась под ветки стоявшего рядом дерева. С компьютера перехваченные сигналы посредством антенны ретранслировались на космический спутник радиоразведки.
Через этот же спутник и антенну можно было передавать сигналы дистанционного управления обратно на компьютер. Все используемые для прослушивания устройства (кроме спутника) можно было найти в свободной продаже. Они изначально предназначались для вполне невинных целей, но АНБ нашло им совсем другое применение.
В 2000 году общая протяженность оптоволоконных сетей связи (далее — ОВСС) в мире вплотную приблизилась к 200 миллионам километров. Объем речевого трафика каждый год увеличивался на 20 % благодаря повсеместному внедрению цифровых технологий, которые пришли на смену аналоговым.
Правда, цифровые сигналы оказалось труднее перехватывать, поскольку, в отличие от аналоговых, они допускали дробление на отдельные пакеты, которые могли пересылаться от отправителя к получателю многими различными способами.
К примеру, один из абонентов, разговаривающих по телефону, мог пользоваться традиционной проводной связью, а другой — мобильным телефоном, подключенным к спутнику. И заранее сказать, как будет осуществляться маршрутизация пакетов данных, в которые упаковывались речевые сигналы этих абонентов, и через какие коммутаторы они будут передаваться, было невозможно.
Согласно закону о надзоре за внешней разведкой АНБ могло перехватывать любые спутниковые сигналы, за исключением тех случаев, когда целью перехвата являлся американский гражданин. Что же касается международных оптоволоконных кабелей, то здесь положение было иным. Получать разрешение на подключение к ним от судебной комиссии по надзору за внешней разведкой требовалось в любом случае.
Когда АНБ получило негласное разрешение игнорировать требования закона о надзоре за внешней разведкой, оно решило модернизировать «Эшелон» для подключения к оптоволокну, проложенному по всему миру. Для этого требовалось не только внедрить новые технологии, но и заручиться поддержкой со стороны телекоммуникационных компаний.
После терактов 11 сентября 2001 года АНБ активизировало свои переговоры с главами крупнейших американских операторов телекоммуникаций на предмет более тесного сотрудничества с АНБ. Осенью 2001 года оно сумел добиться согласия на участие в своей программе незаконного прослушивания линий связи практически от всех крупных игроков на рынке телекоммуникаций в США.
На главных оптоволоконных коммутаторах началась установка так называемых пакетоскопов — устройств, которые были сконструированы инженерами компании «АТ&Т» в середине 1990-х годов для зеркального копирования всех пакетов, проходивших через коммутаторы.
Пакетоскопы изначально предназначались для проверки правильности функционирования оборудования для ОВСС в различных условиях. Летом 1997 года первые пакетоскопы были установлены на оптоволоконных каналах связи компании «АТ&Т».
С коммутатора делались отводы на пакетоскоп, который представлял собой рабочую станцию с 500-мегагерцовым процессором, 10-гигабайтным диском и 140-гигабайтным ленточным накопителем для резервного копирования.
Пакетоскоп ретранслировал перехваченную информацию в режиме реального времени для помещения в специализированное хранилище, где она подвергалась анализу. Пакетоскоп можно было удаленно настраивать с тем, чтобы он осуществлял фильтрацию трафика, поступавшего с коммутатора.
Согласно «Закона о конфиденциальности электронных сообщений» перехвату с помощью пакетоскопов подлежали только адресные заголовки пакетов, но не их содержательная часть. Перехваченные заголовки затем шифровались, чтобы скрыть от посторонних информацию об отправителях и получателях сообщений.
АНБ в обход американских законов склонило компанию «AT&T» (англ. American Telephone and Telegraph) установить на узлах её инфаструктуры специальные отводы для тотального контроля разведки за телефонными линиями и сетевым траффиком.
Главным доводом по обоснованию этих действий, когда тайное стало явным, было «беспокойство об общей безопасности». Мол, вокруг много террористов, которые вынашивают свои террористические планы, а защитить от них граждан государство может лишь взяв под полный контроль все телефонные разговоры и сетевые коммуникации…