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인터넷 회선을 오가는 이용자들의 개인 정보를 중간에서 탈취해 내용을 들여다보는 감청 기법이다. 인터넷 전용회선 전체에 대한 실시간 감청으로 대상자가 인터넷을 통해 접속한 사이트 주소와 접속 시간, 대상자가 입력하는 검색어, 전송하거나 수신한 게시물이나 파일의 내용뿐만 아니라 이메일과 메신저의 발송 및 수신 내역과 그 내용 등과 같은 통신 내용도 모두 볼 수 있다. 통신망을 통해 하나의 장치에서 다른 장치로 송신되는 정보의 단위를 일러 패킷이라 한다.

2011년 한국에선 패킷 감청 논란이 일었다. 국가보안법 위반 혐의로 기소된 김형근 전 교사가 헌법 소원을 진행하는 과정에서, 국가정보원이 지메일까지 패킷 감청을 했으며, 법원은 이 같은 사실을 알고도 허가해주었다는 사실이 알려졌기 때문이다. 당시 국정원은 헌법재판소에 제출한 답변서에서 "김 씨가 외국계 이메일(G-mail) 및 부모 명의의 메일을 사용하고, 메일 수·발신 후 이를 즉시 삭제하는 등 수사기관의 추적을 피하기 위한 조처를 하고 있어, 통상의 압수 수색만으로는 증거 수집이 곤란하다고 판단해 패킷 감청을 실시했다"고 밝혔다. 2011년 9월 16일 민변, 진보넷, 참여연대, 천주교인권위, 진실과정의, 한국진보연대 등으로 구성된 공안기구감시네트워크는 성명을 내고 "패킷 감청에 대한 허가는 '포괄적 백지 영장'을 내주는 것이나 다름없다"며 "정보수사기관이 패킷 감청을 하는 것은 범죄 수사를 위한 증거 수집이 아니라 사찰과 감시를 위한 광범위한 정보 수집이라고 볼 수밖에 없다"고 했다. 패킷 감청이 "인권침해적인 감청 기술이며 헌법이 보장하는 통신의 자유 및 사상과 양심의 자유, 통신 비밀의 자유 등을 침해한다"는 게 이들의 주장이었다.

패킷 감청 장비 도입은 이명박 정부 들어 증가한 것으로 알려져 있다. 2011년 9월 민주당 의원 김재윤이 방송통신위원회에서 제출받은 국정감사 자료를 보면, 2008년 이후 2011년 8월까지 판매 인가된 감청 장비는 모두 57대로, 이 가운데 46대가 패킷 감청 장비였다. 김재윤은 "패킷 감청은 사생활과 통신의 비밀을 무제한 침해하고 영장주의에 어긋나므로 금지해야 한다"고 말한다.

2014년 2월 김원석은 "통신사들이 운영하거나 도입을 검토 중인 DPI 장비에 대해 일부에서는 패킷 감청 장비라고 우려의 시선을 보내고 있지만, 통신사들은 DPI 장비가 특정 패킷에 대한 유형만을 분석하는 것이지 내용을 볼 수는 없다고 설명한다"고 말했다. DPI 장비는 통신사들이 트래픽 관리를 위해 무선망에서 운영 중인데, 주로 이동통신사 기지국단에서 유선 구간으로 이어지는 부분에 설치된 무선 DPI 장비는 서울 등 주요 도심에서 운영하는 것으로 추정되고 있다.