Detaljeret forklaring af det tekniske arbejdsprincip for PnC Plug&Charge-opladningstjenesten -1

1. Fase med opbygning af tillid mellem køretøjer og ladestandere

Identitetsbekræftelse:Ladestationen verificerer sin identitet via SECC-certifikatet (Supply Equipment Communication Controller), mens køretøjet bruger det fabriksindstillede V2G-rodcertifikat (Trust Anchor) til krydsverifikation. For at forhindre angreb på certifikatforfalskning har systemet introduceret OCSP (Online Certificate Status Protocol). I den seneste ISO15118-20-standard er verifikation af tilbagekaldelse i realtid obligatorisk for alle certifikater (inklusive Sub CA- og Leaf-certifikater) for at sikre, at alle kommunikationsforbindelser er under streng overholdelsesovervågning.

På dette stadie giver køretøjet (EV) og ladestationen (EVSE) hinanden hånden i henhold til ISO 15118-protokollen. Efter at have afsluttet indsættelsen af ​​ladepistolen og opbygningen af ​​en digital kommunikationsforbindelse, vil begge parter forhandle for at bestemme applikationsversionen af ​​Transport Layer Security Protocol (TLS):

• TLS 1.2anvendes i ISO 15118-2-standarden;
• Når du brugerISO 15118-20standard,TLS 1.3er vedtaget;

1. Ladestationen præsenterer sin certifikatkæde for elbilen, inklusive SECC-certifikatet (Supply Equipment Communication Controller) og SubCA-certifikatet (Charge Operator Certificate Authority) (CPO), for at fuldføre køretøjets betroede identitetsgodkendelse.
2. Elbiler bruger forudinstallerede tillidsankre (dvs. V2G-rodcertifikater, der er forudindstillet før køretøjets levering til brugerne) til at verificere den komplette certifikatkæde, der indsendes af ladestationer.
3. Elbiler vil gennemgå verifikation af tilbagekaldelsesstatus for certifikater: I henhold til ISO 15118-2-standarden er SECC-certifikater designet med en kort gyldighedsperiode (2-3 måneder), og tilbagekaldelsesstatussen for CPO Sub CA-certifikater verificeres via Online Certificate Status Protocol (OCSP). ISO 15118-20-standarden kræver, at alle certifikater gennemgår verifikation af tilbagekaldelsesstatus via OCSP.
4. Når alle verifikationstrin er gennemført, kan elbilen bekræfte ladestationens betroede identitet, og de efterfølgende fulde kommunikationsdata vil blive transmitteret ved hjælp af krypterede metoder.

2. Forhandlingsfase for identitetsgenkendelsesmetode

Den gensidigt udelukkende logik mellem EIM og PnC: Protokollen forbyder strengt at udføre "dobbelt identitetsgenkendelse" på brugere. Hvis det registreres, at brugeren har startet manuelt via RFID eller app (EIM-tilstand), skal ladestationen automatisk afslutte PnC-udløsningsprocessen for at undgå forretningsrisikoen for dobbeltfakturering.

ISO 15118-standarden definerer to mekanismer til genkendelse af identiteten til opladningssessioner:

• 1. Eksterne identifikationsmidler (EIM):dækker RFID-kort (radiofrekvensidentifikation), kreditkort, mobilapplikationer, QR-koder osv.;
• 2. Tilslut og oplad:En fuldt automatiseret godkendelsesmekanisme baseret på certifikater.

Kernebegrænsning:Ladestationer må ikke udføre dobbelt identitetsgenkendelse på brugere. Hvis brugeren gennemfører godkendelse via eksterne midler såsom RFID-kort, før ladepistolen tilsluttes, skal ladestationen afbryde udløsningen af ​​plug and play-funktionen. Ellers kan det resultere i, at køretøjet gentagne gange certificeres via kontraktcertifikatet, hvilket fører til risiko for dobbeltfakturering.

3. Fase for verifikation af køretøjsidentitet

Når systemet har valgt plug and play-opladningstilstand, sender elbilen kontraktcertifikatet og det understøttende Mobile Service Provider (MSP) Sub CA-certifikat til ladestationen. Ovenstående certifikater integreres i en komplet certifikatkæde, og den centrale identitetsbekræftelsesprocessen lanceres officielt. Backend'en udfører synkront flere sikkerhedskontroller for omfattende at sikre lovligheden af ​​opladningssessioner, gyldigheden af ​​faktureringskonti og forhindre risikoen for forfalskning af køretøjsidentitet.

For at forhindre replay-angreb (dvs. hackere, der opsnapper godkendelsesbeskeder og sender dem gentagne gange), genererer systemet en tilfældig 128-bit udfordringskode. Køretøjet skal bruge en privat nøgle til at underskrive udfordringskoden, og ladestationen vil udføre signaturverifikation på millisekundniveau lokalt ved hjælp af kontraktcertifikatets offentlige nøgle. Denne asymmetriske kryptering sikrer unikhed og uafviselighed af øjeblikkelig godkendelse.

1. Gyldighedsverifikation af opkrævningsstabler på certifikatkæder

Ladestationen eller CPO-backend-systemet skal gennemføre følgende to kerneverifikationer:

• Gyldighedsbekræftelse:Bekræft, at alle certifikater i certifikatkæden er inden for deres gyldighedsperiode;
• Ægthedsbekræftelse:Bekræft gyldigheden af ​​den digitale signatur i hele kæden fra kontraktcertifikatet til rodcertifikatet.

Forudsætningen for implementering af lokal verifikation er, at ladestationen har forudindstillet det tilsvarende rodcertifikat – normalt V2G-rod-CA-certifikatet leveret af PKI-operatøren, og i nogle tilfælde MSP'ens eget rod-CA-certifikat (med en relativt lav applikationsandel).

2. Onlineverifikation af status for tilbagekaldelse af certifikat

En del af verifikationsprocessen er baseret på online interaktion, og verifikation af status for tilbagekaldelse af certifikat er en af ​​kerneprocesserne. Ladestationen vil starte en forespørgsel til den forudindstillede OCSP-responder i certifikatet for at bekræfte, at følgende to typer certifikater ikke er blevet tilbagekaldt:

• CPO Sub CA-certifikat (gælder for både ISO 15118-2 og ISO 15118-20 standarder);
• Kontraktcertifikat (gælder kun for ISO 15118-20-standarden);

3. Bekræftelse af faktureringskontoens status

Når opkrævningen er gennemført, fuldfører systemet automatisk processen fra dataudveksling til modtagelse af penge: Efter at have verificeret certifikatets gyldighed, bekræfter CPO gyldighedsstatussen for brugerens faktureringskontrakt. Systemet udtrækker tjenesteudbyder-ID'et fra køretøjets netværkskonto-ID (EMAID), og CPMS knytter den tilsvarende MSP til dette ID for at verificere, at kontoen ikke er i suspenderet eller annulleret tilstand.

4. Opladningsprocessen er startet

Efter at have bekræftet elbilens identitet, vil køretøjet og ladestationen følge meddelelsesudvekslingsprocessen i henhold til ISO 15118-standarden, forhandle opladningsparametre og -tidspunkt og officielt starte opladningstjenesten.

For at fuldføre PnC (Plug&Charge) plug and charge-funktionen er det nødvendigt at forudindstille, gemme og verificere kontraktcertifikatet og bekræfte det krypterede materialesystem, der er installeret internt i køretøjets ende (EV) og pæleenden (EVSE).

Som nævnt ovenfor, i TLS-protokolsystemet:TLS 1.2:tilpasset til ISO 15118-2;TLS 1.3:Kompatibel med ISO 15118-20; Begge kommunikationsparter skal have to typer kernedata:IdentitetsmaterialerogtillidsmaterialerBlandt disse lagrer nøglearkivet enhedens private nøgle og det tilsvarende bladcertifikat, som bruges til at bevise "identitetens legitimitet"; tillidsopgørelsen lagrer betroede CA-certifikater (tillidsankre), som bruges til at verificere gyldigheden af ​​den anden parts certifikater og besvare spørgsmålet om "tillidsgrænse".