Chương trình này chặn bắt các danh bạ email và "các danh sách bạn thân" từ các dịch vụ SMS khi chúng di chuyển qua những liên kết dữ liệu toàn cầu. Các dịch vụ trực tuyến thường truyền những liên lạc văn bản này khi người dùng bắt đầu đăng nhập vào tài khoản để tạo một thông điệp, hay đồng bộ hóa máy tính qua smartphone với thông tin lưu trữ trên các máy chủ ở xa. Sau đó, chương trình thu thập và phân tích dữ liệu giúp cho NSA tìm kiếm những mối liên kết mập mờ và lập bản đồ về mối quan hệ bên trong một nhóm đối tượng nào đó được coi là mục tiêu nước ngoài của tình báo Mỹ.
Theo một tài liệu nội bộ của NSA, năm 2012 chỉ trong một ngày, bộ phận Chiến dịch Nguồn đặc biệt (SSO) của cơ quan này đã thu thập được 444.743 danh bạ email từ Yahoo!, 105.068 từ Hotmail, 82.857 từ Facebook, 33.697 từ Gmail và 22.881 từ các nhà cung cấp dịch vụ không xác định khác. Những con số này - được tài liệu PowerPoint mô tả là lượng dữ liệu thu vào - tương ứng với hơn 250 triệu danh bạ bị NSA đánh cắp trong một năm.
Mỗi ngày, NSA thu thập dữ liệu liên lạc của khoảng 500.000 danh bạ trên các dịch vụ gọi là live-chat cũng như từ các inbox (hộp thư đến) xuất hiện trên các tài khoản email. Hoạt động thu thập này được cho là phụ thuộc vào sự sắp xếp giữa NSA với các công ty viễn thông nước ngoài hay các cơ quan tình báo đồng minh trong thỏa thuận kiểm soát luồng dữ liệu lưu thông trên Internet.
Các danh bạ liên lạc không chỉ chứa đựng tên và địa chỉ email nhưng cũng bao gồm các số điện thoại, địa chỉ đường phố, thông tin doanh nghiệp và gia đình. Hộp thư đến còn liệt kê các tài khoản email lưu trữ trên "đám mây" đôi khi chứa đựng nội dung như là vài dòng văn bản đầu tiên. Kết hợp tất cả lại với nhau, dữ liệu quý báu giúp NSA hoàn thành các bản đồ chi tiết về cuộc sống của một cá nhân; cũng như các mối liên kết cá nhân, nghề nghiệp, chính trị và tôn giáo. Tuy nhiên, bức tranh cũng có thể bị sai lạc, tạo nên những "liên kết" giả, trong đó những cặp vợ chồng cũ hay những người có mối quan hệ với chủ tài khoản đã không còn liên lạc với nhau từ nhiều năm.
Mặc dù, chương trình thu thập dữ liệu như thế diễn ra ở nước ngoài song hai sĩ quan tình báo cao cấp Mỹ giấu tên khẳng định họ thừa biết NSA cũng giám sát nhiều công dân Mỹ.
Người phát ngôn Shawn Turner của Tình báo Quốc gia (DNI), tổ chức chịu trách nhiệm giám sát NSA, cho biết, cơ quan "tập trung tìm kiếm phát hiện và phát triển khả năng tình báo đối với các mục tiêu nước ngoài hợp lý như các phần tử khủng bố, bọn tội phạm buôn người và buôn lậu ma túy. Chúng tôi không quan tâm đến thông tin cá nhân của những người Mỹ bình thường".
Theo một sĩ quan tình báo giấu tên, hoạt động thu thập dữ liệu trên quy mô rộng lớn là bất hợp pháp và để tránh những quy định hạn chế của Luật Giám sát Tình báo nước ngoài (FISA) NSA, thu thập những danh sách liên lạc từ các điểm truy cập "trên toàn thế giới" tức bên ngoài lãnh thổ Mỹ. Nhờ phương pháp này mà NSA không đòi hỏi phải báo cáo về tính hợp pháp hay kỹ thuật sử dụng.
Trên thực tế, dữ liệu từ người Mỹ được NSA thu thập với số lượng khổng lồ - một phần do họ sống và làm việc ở hải ngoại hay cho dù họ có ở tại nước Mỹ thì dữ liệu cũng vượt qua các ranh giới quốc tế. FISA, có hiệu lực từ năm 1978, chỉ áp đặt những giới hạn đối với hoạt động do thám các mục tiêu người Mỹ hay trên đất Mỹ. Trong một số trường hợp, các chiến dịch gián điệp hải ngoại chỉ cần có sự cho phép của tổng thống.
Trước những câu hỏi của báo chí về sự liên quan của các công ty viễn thông hàng đầu của Mỹ với hoạt động thu thập hàng loạt danh bạ email và tin nhắn SMS của NSA, Niki Fenwick - người phát ngôn của cỗ máy tìm kiếm khổng lồ Google - lên tiếng: "Chúng tôi không được biết hay tham gia vào chiến dịch thu thập dữ liệu danh bạ email khổng lồ này của chính quyền".
Còn người phát ngôn của Microsoft - Nicole Miller - nhấn mạnh công ty "không cung cấp cho chính quyền bất cứ dữ liệu cá nhân nào của khách hàng" và "chúng tôi đặc biệt lo ngại nếu như hoạt động thu thập dữ liệu của chính quyền được chứng minh là đúng sự thật". Còn với Facebook, người phát ngôn Jodi Seth tuyên bố: Chúng tôi không biết và không hỗ trợ" chương trình gián điệp của NSA.
Hiện thời, người ta vẫn chưa rõ vì lý do gì mà NSA thu thập danh bạ email từ Yahoo! nhiều hơn các dịch vụ lớn khác cộng lại đến gấp đôi. Có khả năng là Yahoo! - không giống như các nhà cung cấp dịch vụ khác - không mặc định mã hóa dữ liệu người dùng. Nhưng mới đây, Suzanne Philion - người phát ngôn của Yahoo! - cho biết công ty đang bắt đầu chương trình mã hóa mọi liên kết email của dịch vụ. Google là công ty đi tiên phong trong lĩnh vực này với hệ thống mã hóa SSL toàn cầu vào năm 2010
