Explication détaillée du principe de fonctionnement technique du service de recharge PnC Plug&Charge -1

1. Phase d'établissement de la confiance entre les véhicules et les stations de recharge

Vérification d'identité :La borne de recharge vérifie son identité grâce au certificat SECC (Supply Equipment Communication Controller), tandis que le véhicule utilise le certificat racine V2G préconfiguré en usine (Trust Anchor) pour la vérification croisée. Afin de prévenir les attaques par falsification de certificats, le système a mis en place le protocole OCSP (Online Certificate Status Protocol). Conformément à la norme ISO 15118-20, la vérification de révocation en temps réel est obligatoire pour tous les certificats (y compris les certificats d'autorité de certification subordonnée et les certificats terminaux) afin de garantir la conformité de chaque liaison de communication.

À ce stade, le véhicule électrique (VE) et la station de recharge (SR) s'identifient selon le protocole ISO 15118. Après l'insertion du dispositif de sécurité et l'établissement d'une liaison de communication numérique, les deux parties négocient la version du protocole TLS (Transport Layer Security) à utiliser.

• TLS 1.2est utilisé dans la norme ISO 15118-2 ;
• Lors de l'utilisation duISO 15118-20standard,TLS 1.3est adopté ;

1. La station de recharge présente sa chaîne de certificats au véhicule électrique, y compris le certificat du contrôleur de communication des équipements d'approvisionnement (SECC) et le certificat de l'autorité de certification intermédiaire (Sub CA) de l'opérateur de charge (CPO), afin de compléter l'authentification d'identité fiable du véhicule.
2. Les véhicules électriques utilisent des ancres de confiance préinstallées (c'est-à-dire des certificats racine V2G préconfigurés avant la livraison du véhicule aux utilisateurs) pour vérifier la chaîne de certificats complète soumise par les bornes de recharge.
3. Les véhicules électriques feront l'objet d'une vérification de l'état de révocation des certificats : conformément à la norme ISO 15118-2, les certificats SECC sont conçus avec une période de validité à court terme (2 à 3 mois), et l'état de révocation des certificats CPO Sub CA est vérifié via le protocole OCSP (Online Certificate Status Protocol) ; la norme ISO 15118-20 exige que tous les certificats fassent l'objet d'une vérification de l'état de révocation via OCSP.
4. Une fois toutes les étapes de vérification effectuées, le véhicule électrique peut confirmer l'identité fiable de la borne de recharge, et les données de communication complètes qui suivent seront transmises à l'aide de méthodes cryptées.

2. Étape de négociation de la méthode de reconnaissance d'identité

Logique d'exclusion mutuelle entre EIM et PnC : le protocole interdit formellement la double identification des utilisateurs. Si le démarrage manuel de l'utilisateur via RFID ou application (mode EIM) est détecté, la borne de recharge doit automatiquement interrompre le processus de déclenchement PnC afin d'éviter tout risque de double facturation.

La norme ISO 15118 définit deux mécanismes de reconnaissance d'identité de session de facturation :

• 1. Moyens d'identification externes (MIE) :couvrant les cartes d'identification par radiofréquence (RFID), les cartes de crédit, les applications mobiles, les codes QR, etc. ;
• 2. Brancher et charger :Un mécanisme d'authentification entièrement automatisé basé sur des certificats.

Contrainte fondamentale :Les bornes de recharge ne doivent pas procéder à une double authentification des utilisateurs. Si l'utilisateur s'authentifie par un moyen externe, tel qu'une carte RFID, avant de brancher le chargeur, la borne doit désactiver la fonction « plug and play ». Dans le cas contraire, le véhicule pourrait être authentifié à plusieurs reprises via le certificat de contrat, ce qui risque d'entraîner une double facturation.

3. Étape de vérification de l'identité du véhicule

Une fois le mode de recharge « plug and play » sélectionné, le véhicule électrique transmet à la borne de recharge le certificat de contrat et le certificat de l'autorité de certification secondaire (CA) du fournisseur de services mobiles (MSP). Ces certificats sont intégrés dans une chaîne de certification complète, et le processus de vérification d'identité est alors officiellement lancé. Le système effectue simultanément de multiples contrôles de sécurité afin de garantir la légalité des sessions de recharge, la validité des comptes de facturation et de prévenir tout risque d'usurpation d'identité du véhicule.

Pour empêcher les attaques par rejeu (c’est-à-dire l’interception et l’envoi répété des messages d’autorisation par des pirates informatiques), le système génère un code de défi aléatoire de 128 bits. Le véhicule doit utiliser une clé privée pour signer ce code, et la borne de recharge effectue localement une vérification de signature en quelques millisecondes à l’aide de la clé publique du certificat de contrat. Ce chiffrement asymétrique garantit l’unicité et l’irréfutabilité de l’autorisation instantanée.

1. Vérification de la validité des piles de facturation sur les chaînes de certificats

La station de recharge ou le système dorsal CPO doit effectuer les deux vérifications principales suivantes :

• Vérification de la validité :Vérifiez que tous les certificats de la chaîne de certificats sont dans leur période de validité ;
• Vérification d'authenticité :Vérifiez la validité de la signature numérique complète de la chaîne, du certificat de contrat au certificat racine.

La condition préalable à la mise en œuvre de la vérification locale est que la borne de recharge ait préconfiguré le certificat racine correspondant – généralement le certificat d'autorité de certification racine V2G fourni par l'opérateur PKI, et dans certains cas, le propre certificat d'autorité de certification racine du MSP (avec une proportion d'application relativement faible).

2. Vérification en ligne de l'état de révocation des certificats

Une partie du processus de vérification repose sur une interaction en ligne, et la vérification du statut de révocation des certificats en est un élément essentiel. La borne de recharge interroge le serveur OCSP prédéfini dans le certificat afin de confirmer que les deux types de certificats suivants n'ont pas été révoqués :

• Certificat CPO Sub CA (applicable aux normes ISO 15118-2 et ISO 15118-20) ;
• Certificat de contrat (applicable uniquement à la norme ISO 15118-20) ;

3. Vérification de l'état du compte de facturation

Une fois la facturation terminée, le système finalise automatiquement le processus, de l'échange de données à la réception des fonds : après vérification de la validité du certificat, le CPO confirme la validité du contrat de facturation de l'utilisateur. Le système extrait l'identifiant du fournisseur de services à partir de l'identifiant du compte de réseau du véhicule (EMAID), et le CPMS associe le MSP correspondant à cet identifiant afin de vérifier que le compte n'est ni suspendu ni résilié.

4. Début du processus de charge

Après confirmation de l'identité du véhicule électrique, le véhicule et la station de recharge suivront le processus d'échange de messages de la norme ISO 15118, négocieront les paramètres et le calendrier de charge, et démarreront officiellement le service de recharge.

Pour compléter la fonction de branchement et de charge PnC (Plug&Charge), il est nécessaire de préconfigurer, de stocker et de vérifier le certificat de contrat, et de confirmer le système de matériel crypté déployé en interne côté véhicule (VE) et côté borne (EVSE).

Comme mentionné précédemment, dans le système de protocole TLS :TLS 1.2 :adapté à la norme ISO 15118-2 ;TLS 1.3 :Compatible avec la norme ISO 15118-20 ; les deux parties communicantes doivent disposer de deux types de données essentielles :documents d'identitéetdocuments de confianceParmi eux, le référentiel de clés stocke la clé privée du dispositif et le certificat feuille correspondant, utilisé pour prouver la « légitimité de l'identité » ; l'inventaire de confiance stocke les certificats d'autorité de certification de confiance (ancres de confiance), utilisés pour vérifier la validité des certificats de l'autre partie et répondre à la question de la « limite de confiance ».