近年来,由于计算机、通信和控制与物理系统的全面集成导致了信息物理融合系统（Cyber-Physical Systems,CPS）这一领域的研究受到了越来越多的关注。CPS可以提高传统工程系统的能力,可应用于不同环境。但CPS中存在着一个关键的、普遍的问题,即CPS在面对网络攻击时的安全性没有受到保障。使用未受保护的无线网络会使系统的漏洞暴露于恶意的网络攻击之下,这可能对国民经济造成巨大损害,甚至造成巨大的生命损失。因此,本文致力于研究一种新的动态水印加密防御策略用于CPS中的隐蔽攻击的检测问题,以及检测到攻击后的控制问题。本文主要工作内容如下:首先,给出了CPS及其攻击检测的相关知识。建立了CPS系统数学模型,给出了用于状态估计的卡尔曼滤波器、用于最优控制的线性二次型高斯控制器,以及用于检测异常的卡方检测器。在此基础上,设计了本文检测研究中所需用到的攻击模型,并给出了由无线网络控制的倒立摆系统仿真模型。然后,针对CPS的网络安全,揭示出现有水印加密方案的不足,并提出了一种新的水印加密主动防御策略,即利用伪随机数作为水印来保护无线网络中的传输数据。为了提高检测率,本文设计了随时间变化的动态水印。通过水印加密、解密的方式,在系统中不存在攻击时可以恢复原有的传输数据,从而不影响原系统性能。对于攻击者而言,被攻击者修改的数据改变了水印特性,使得卡方检测器能够检测到之前检测不到的隐秘攻击。之后针对不同种类的攻击,在不同水印泄露的情况下分析了相应的检测效果和攻击对系统性能的影响。最后,设计一种基于模型预测的弹性控制算法,并根据该算法的思想,研究了两种与其不同的弹性控制算法。通过研究、对比这三种弹性控制算法,发现这三种算法均有良好的弹性效果,可以从攻击中恢复系统性能。