नेशनल सेक्यूरिटी एजेंसी को 20 मई 1949 में गठित आर्म्ड फोर्सेस सेक्यूरिटी एजेंसी (AFSA) में खोजा जा सकता है। मूल रूप से इस संगठन की स्थापना अमेरिकी रक्षा विभाग के अंतर्गत जाइंट चीफ़ ऑफ़ स्टाफ़ के नियंत्रणाधीन की गई थी। AFSA को U.S. मिलिटरी इंटेलिजेंस यूनिट: आर्मी सेक्यूरिटी एजेंसी, नेवल सेक्यूरिटी ग्रूप और एयर फोर्स सेक्यूरिटी सर्विस की संचार और इलेक्ट्रॉनिक गतिविधियों को निर्देशित करना था। तथापि, उस एजेंसी के पास कम शक्ति और एक केंद्रीकृत समन्वय तंत्र की कमी थी। NSA का निर्माण, CIA के निदेशक वॉल्टर बेडेल स्मिथ द्वारा जेम्स एस.ले, नेशनल सेक्यूरिटी काउंसिल के कार्यकारी सचिव को भेजे गए 10 दिसम्बर 1951 के ज्ञापन का परिणाम था। ज्ञापन ने टिप्पणी की कि "गुप्त संचार के संग्रहण और संसाधन पर नियंत्रण और समन्वयन अप्रभावी हो गए हैं" और गुप्त संचार गतिविधियों के सर्वेक्षण की सिफारिश की गई थी। प्रस्ताव 13 दिसम्बर 1951 को मंजूर की गई और 28 दिसम्बर 1951 में अध्ययन प्राधिकृत हुआ। 13 जून 1952 तक रिपोर्ट पूरा कर लिया गया। समिति के अध्यक्ष हर्बर्ट ब्राउनेल के नाम से आम तौर पर "ब्राउनेल समिति रिपोर्ट" के रूप में विख्यात, इसमें अमेरिकी संचार की खुफिया गतिविधियों के इतिहास का सर्वेक्षण किया गया और राष्ट्रीय स्तर पर अधिक समन्वयन और निर्देशन की आवश्यकता का सुझाव दिया गया। सुरक्षा एजेंसी के नाम में परिवर्तन जैसा संकेत देती है, NSA की भूमिका सशस्त्र बलों से परे विस्तृत है।

NSA का निर्माण जून 1952 में राष्ट्रपति हैरी एस. ट्रूमैन द्वारा लिखित एक पत्र के ज़रिए प्राधिकृत किया गया। 24 अक्टूबर 1952 को नेशनल सेक्यूरिटी काउंसिल इंटेलिजेंस डाइरेक्टिव (NSCID) 9 के संशोधन के ज़रिए औपचारिक रूप से एजेंसी की स्थापना हुई, और आधिकारिक तौर पर यह 4 नवम्बर 1952 को अस्तित्व में आई. राष्ट्रपति ट्रूमैन का पत्र अपने आप में गुप्त था और एक पीढ़ी से भी अधिक समय तक जनता के लिए अज्ञात बनी रही.

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