Подробно обяснение на техническия принцип на работа на услугата за зареждане PnC Plug&Charge -1

1. Фаза на изграждане на доверие между превозните средства и зарядните станции

Проверка на самоличността:Зарядната станция проверява своята идентичност чрез SECC (Supply Equipment Communication Controller) сертификата, докато превозното средство използва фабрично зададения V2G root сертификат (Trust Anchor) за кръстосана проверка. За да се предотвратят атаки с фалшифициране на сертификати, системата е въвела OCSP (Online Certificate Status Protocol). В най-новия стандарт ISO15118-20, проверката за анулиране в реално време е задължителна за всички сертификати (включително Sub CA и Leaf сертификати), за да се гарантира, че всяка комуникационна връзка е под строг мониторинг на съответствието.

На този етап превозното средство (EV) и зарядната станция (EVSE) се ръкуват въз основа на протокола ISO 15118. След завършване на операцията по поставяне на пистолета и изграждане на цифрова комуникационна връзка, двете страни ще преговарят, за да определят версията на приложението на протокола за сигурност на транспортния слой (TLS):

• TLS 1.2се използва в стандарта ISO 15118-2;
• Когато използватеISO 15118-20стандартен,TLS 1.3е осиновен;

1. Зарядната станция представя своята верига от сертификати на електрическото превозно средство, включително сертификата на Supply Equipment Communication Controller (SECC) и сертификата на Charge Operator (CPO) Intermediate Certificate Authority (Sub CA), за да завърши удостоверяването на доверената самоличност на превозното средство.
2. Електрическите превозни средства използват предварително инсталирани доверителни котви (т.е. V2G коренни сертификати, предварително зададени преди доставката на превозното средство на потребителите), за да проверят цялата верига от сертификати, подадена от зарядните станции.
3. Електрическите превозни средства ще преминат през проверка на статуса на анулиране на сертификати: Съгласно стандарта ISO 15118-2, сертификатите SECC са проектирани с краткосрочен период на валидност (2-3 месеца), а статусът на анулиране на сертификатите на CPO Sub CA се проверява чрез протокола за онлайн статус на сертификати (OCSP); Стандартът ISO 15118-20 изисква всички сертификати да преминат проверка на статуса на анулиране чрез OCSP.
4. След като всички стъпки за проверка са преминали, електрическото превозно средство може да потвърди доверената идентичност на зарядната станция и последващите пълни комуникационни данни ще бъдат предадени с помощта на криптирани методи.

2. Етап на договаряне на метода за разпознаване на самоличност

Взаимно изключващата се логика между EIM и PnC: Протоколът строго забранява извършването на „разпознаване на двойна самоличност“ на потребителите. Ако се установи, че потребителят е стартирал ръчно чрез RFID или приложение (режим EIM), зарядната станция трябва автоматично да прекрати процеса на задействане на PnC, за да избегне бизнес риска от дублиране на фактуриране.

Стандартът ISO 15118 определя два механизма за разпознаване на самоличността при таксуване:

• 1. Средства за външна идентификация (EIM):обхващащи карти за радиочестотна идентификация (RFID), кредитни карти, мобилни приложения, QR кодове и др.;
• 2. Включване и зареждане:Напълно автоматизиран механизъм за удостоверяване, базиран на сертификати.

Основно ограничение:Зарядните станции не трябва да извършват двойно разпознаване на самоличността на потребителите. Ако потребителят извърши удостоверяване чрез външни средства, като например RFID карта, преди да свърже зарядното устройство, зарядната станция трябва да прекрати задействането на функцията „plug and play“; в противен случай това може да доведе до многократно сертифициране на превозното средство чрез договорния сертификат, което води до риск от дублиране на фактуриране.

3. Етап на проверка на самоличността на превозното средство

След като системата избере режим на зареждане „plug and play“, електрическото превозно средство изпраща сертификата за договор и поддържащия сертификат на Sub CA на доставчика на мобилни услуги (MSP) към зарядната станция. Горните сертификати са интегрирани в пълна верига от сертификати и процесът на проверка на основната идентичност официално стартира. Бекенд системата ще извършва синхронно множество проверки за сигурност, за да гарантира цялостно законността на сесиите на зареждане, валидността на акаунтите за фактуриране и да предотврати риска от фалшифициране на идентичността на превозното средство.

За да се предотвратят атаки с повторно възпроизвеждане (т.е. хакери прихващат съобщения за оторизация и ги изпращат многократно), системата генерира 128-битов произволен код за проверка. Превозното средство трябва да използва частен ключ, за да подпише кода за проверка, а зарядната станция ще извърши локална проверка на подписа на милисекундно ниво, използвайки публичния ключ на сертификата на договора. Това асиметрично криптиране гарантира уникалност и неотхвърляемост на незабавното оторизиране.

1. Проверка на валидността на таксуващите купчини на вериги от сертификати

Зарядната станция или системата за управление на зарядни устройства (CPO) трябва да изпълни следните две основни проверки:

• Проверка на валидността:Потвърдете, че всички сертификати във веригата от сертификати са в рамките на срока си на валидност;
• Проверка на автентичността:Проверете валидността на цифровия подпис на цялата верига от сертификата на договора до коренния сертификат.

Предпоставката за внедряване на локална проверка е зарядната станция да е предварително задала съответния коренен сертификат – обикновено сертификатът за коренен CA на V2G, предоставен от PKI оператора, а в някои случаи и собственият коренен CA сертификат на MSP (с относително нисък дял на приложенията).

2. Онлайн проверка на статуса на анулиране на сертификат

Част от процеса на проверка разчита на онлайн взаимодействие, а проверката на статуса на анулиране на сертификата е един от основните процеси. Зарядната станция ще инициира заявка към предварително зададения OCSP отговор в сертификата, за да потвърди, че следните два типа сертификати не са анулирани:

• Сертификат CPO Sub CA (приложим както за стандартите ISO 15118-2, така и за ISO 15118-20);
• Сертификат по договор (приложим само за стандарт ISO 15118-20);

3. Проверка на състоянието на сметката за фактуриране

След като таксуването приключи, системата автоматично завършва процеса от обмена на данни до получаването на средствата: След проверка на валидността на сертификата, CPO ще потвърди валидността на договора за фактуриране на потребителя. Системата ще извлече идентификационния номер на доставчика на услуги от идентификатора на акаунта за мрежова връзка на превозното средство (EMAID) и CPMS ще свърже съответния MSP с този идентификатор, за да провери дали акаунтът не е в спряно или анулирано състояние.

4. Процесът на зареждане е започнат

След потвърждаване на идентичността на електрическото превозно средство, превозното средство и зарядната станция ще следват процеса на обмен на съобщения по стандарта ISO 15118, ще договорят параметрите и времето за зареждане и официално ще стартират услугата за зареждане.

За да се изпълни функцията за включване и зареждане PnC (Plug&Charge), е необходимо предварително да се настрои, съхрани и провери сертификатът на договора, както и да се потвърди криптираната материална система, разположена вътрешно в края на превозното средство (EV) и края на пилота (EVSE).

Както бе споменато по-горе, в системата на протокола TLS:TLS 1.2:адаптирано към ISO 15118-2;TLS 1.3:Съвместим с ISO 15118-20; И двете комуникационни страни трябва да имат два вида основни данни:Идентични материалиидоверителни материалиСред тях, хранилището за ключове съхранява частния ключ на устройството и съответния листов сертификат, който се използва за доказване на „легитимността на самоличността“; инвентаризацията на доверието съхранява доверени сертификати на CA (котви на доверие), които се използват за проверка на валидността на сертификатите на другата страна и за отговор на въпроса за „границата на доверие“.