随着传统嵌入式系统中单点解决方案已无法适应现今设备中信息化和网络化的需求,深度融合了计算、控制、通信和感知技术的信息物理系统（Cyber-Physical Systems,CPS）应运而生。目前,信息物理系统已在制造业、基础设施建设、航空航天以及交通运输等方面都占据着不可或缺的地位。CPS从本质上来说是在物理空间和信息空间之间利用状态感知技术建立一个数据自动流动的闭环体系,来达到提高资源配置效率的目的。那么,在数据流动的过程中,由于CPS自身的复杂程度和广泛应用场景,使其极易受到网络攻击的侵害,同时由于信息系统和物理系统之间的强耦合性,可以进一步对物理设备产生损害。例如,“震网”病毒对伊朗布什尔核电站的攻击,导致1/3的离心机永久无法使用。因此,通过研究攻击者的智能攻击行为,设计出相应的防御机制对于提高CPS的安全性和可靠性是极其重要的。DoS攻击因其具有结构简单且易于实现的特点,成为了信息物理系统中最为常见的网络攻击形式。针对信息物理系统的DoS攻击常常出现在传感器与远程估计器,远程估计器与控制器之间的无线通信信道中,而且攻击者通常会受到资源或权限的约束。因此,本文从控制理论的角度入手,研究资源约束下的DoS攻击行为,为设计相应的防御机制奠定理论基础。目前针对DoS攻击行为的研究已取得了一定的进展,大多数研究都是致力于有限资源约束下最优攻击行为。但是,目前随着能量收集技术日臻成熟,关于能量收集限制下DoS攻击行为研究显得十分必要。因此,本文从两个方面对能量收集限制下的DoS攻击行为进行研究:一是能量收集约束下最优周期性DoS攻击策略设计;二是能量收集和不可靠反馈信息双重约束下的最优DoS攻击能量分配设计。主要贡献总结如下:1)本文研究了基于能量收集约束下周期性DoS攻击策略设计问题。首先提出了一个新颖的周期性能量收集模型,减少了充放电次数,延长了设备的使用寿命。周期性的DoS攻击者以最大化远程估计器的估计误差为目标,针对恒定能量收集的情形,通过将不等式约束转化为等式约束下的优化问题,得到了最优周期性攻击策略的解析解。针对时变能量收集的情形,提出了一种改进的策略搜索算法来获取最优策略,有效的降低了计算的复杂度。最后,通过与文献[13]所提出策略的仿真比较,验证了本文中能量收集限制下的最优策略的有效性。2)研究了针对远程状态估计过程中DoS攻击的能量分配问题。建立了有差反馈信道模型和能量收集模型,攻击者可以通过反馈信道收集攻击是否成功的实时信息,并依据此信息决定下一时刻的攻击能量。通过状态信息的处理,将基于不完美反馈信息的随机控制问题转化为可靠信息的马尔科夫决策过程来求解,得到了最优的攻击能量分配策略。此外,为避免计算复杂度过大的问题,提出了一种有效的短视策略用于攻击能量的分配。