网络攻击检测是网络控制系统(networked control system，NCS)安全研究领域的一个热门话题。研究发现，重放攻击在稳定的NCS中具有隐蔽性。目前，多使用水印检测技术来检测隐蔽性重放攻击。该技术通过向系统的最优控制量中添加水印信号来识别攻击行为。水印信号通常是一组独立同分布的高斯噪声序列，会给控制系统造成一定的性能损失。本文主要研究隐蔽性重放攻击的检测问题，对水印检测技术进行改进和扩展，以使其适应更加复杂的控制环境。
　　首先，详细阐述了重放攻击的隐蔽性原理和水印检测技术的理论依据，分析了重放攻击对闭环系统稳定性的影响。
　　其次，针对慢过程被控对象对高频水印“不敏感”的问题，提出了一种平滑水印检测技术。该技术使用采样和插值算法对水印信号进行“平滑化处理”，使其能够适应慢过程的大惯性特性。仿真结果表明，该方法在慢过程上表现良好，可以在降低系统额外性能损失的同时，有效提升攻击检测效果。
　　然后，针对使用水印检测技术导致系统性能降低的问题，设计了一种以水印信号作为密钥对传感器数据进行加密的对称水印加密方案，对称的加密解密过程不会给系统造成额外的性能损失。给出了对称水印加密技术的破解方法，并针对破解方法提出了一种安全性能更高的非对称水印加密技术。仿真结果表明，对称水印加密技术可以在不影响系统性能的前提下，有效检测出隐蔽性重放攻击;非对称水印加密技术可以在检测重放攻击的同时，有效抵御恶意破解。
　　最后，采用四容水罐液位控制系统模拟NCS，进行了重放攻击检测的物理实验。实验结果表明，平滑水印检测技术在大惯性的四容水罐上有优于传统水印检测技术的良好表现;水印加密技术可以有效检测出隐蔽性重放攻击，且非对称加密具有更高的安全性。本文所提方法均具有可行性和实用性。