Spiegazione dettagliata del principio di funzionamento tecnico del servizio di ricarica PnC Plug&Charge -1

1. Fase di creazione di fiducia tra veicoli e stazioni di ricarica

Verifica dell'identità:La stazione di ricarica verifica la propria identità tramite il certificato SECC (Supply Equipment Communication Controller), mentre il veicolo utilizza il certificato radice V2G preimpostato in fabbrica (Trust Anchor) per la verifica incrociata. Per prevenire attacchi di falsificazione dei certificati, il sistema ha introdotto il protocollo OCSP (Online Certificate Status Protocol). Nell'ultima versione dello standard ISO 15118-20, la verifica della revoca in tempo reale è obbligatoria per tutti i certificati (inclusi i certificati Sub CA e Leaf) per garantire che ogni collegamento di comunicazione sia sottoposto a un rigoroso monitoraggio della conformità.

In questa fase, il veicolo elettrico (EV) e la stazione di ricarica (EVSE) stabiliscono un collegamento digitale secondo il protocollo ISO 15118. Dopo aver completato l'operazione di inserimento del dispositivo e aver creato un collegamento di comunicazione digitale, entrambe le parti negozieranno per determinare la versione del protocollo di sicurezza del livello di trasporto (TLS):

• TLS 1.2viene utilizzato nello standard ISO 15118-2;
• Quando si utilizza ilISO 15118-20standard,TLS 1.3viene adottato;

1. La stazione di ricarica presenta al veicolo elettrico la propria catena di certificati, inclusi il certificato del Supply Equipment Communication Controller (SECC) e il certificato dell'Intermediate Certificate Authority (Sub CA) del Charge Operator (CPO), per completare l'autenticazione dell'identità affidabile del veicolo.
2. I veicoli elettrici utilizzano ancore di fiducia preinstallate (ovvero certificati radice V2G preconfigurati prima della consegna del veicolo agli utenti) per verificare l'intera catena di certificati inviata dalle stazioni di ricarica.
3. I veicoli elettrici saranno soggetti a verifica dello stato di revoca del certificato: secondo lo standard ISO 15118-2, i certificati SECC sono progettati con un periodo di validità a breve termine (2-3 mesi) e lo stato di revoca dei certificati CPO Sub CA viene verificato tramite l'Online Certificate Status Protocol (OCSP); lo standard ISO 15118-20 richiede che tutti i certificati siano soggetti a verifica dello stato di revoca tramite OCSP.
4. Una volta superate tutte le fasi di verifica, il veicolo elettrico può confermare l'identità attendibile della stazione di ricarica e i successivi dati di comunicazione completi verranno trasmessi utilizzando metodi crittografati.

2. Fase di negoziazione del metodo di riconoscimento dell'identità

La logica di mutua esclusione tra EIM e PnC: il protocollo vieta rigorosamente l'esecuzione del "riconoscimento a doppia identità" sugli utenti. Se viene rilevato che l'utente ha avviato manualmente la ricarica tramite RFID o App (modalità EIM), la stazione di ricarica deve interrompere automaticamente il processo di attivazione PnC per evitare il rischio di doppia fatturazione.

Lo standard ISO 15118 definisce due meccanismi di riconoscimento dell'identità della sessione di fatturazione:

• 1. Mezzi di identificazione esterna (EIM):che comprende carte di identificazione a radiofrequenza (RFID), carte di credito, applicazioni mobili, codici QR, ecc.;
• 2. Plug&Charge:Un meccanismo di autenticazione completamente automatizzato basato su certificati.

Vincolo principale:Le stazioni di ricarica non devono effettuare il riconoscimento di doppia identità degli utenti. Se l'utente completa l'autenticazione tramite mezzi esterni, come ad esempio una tessera RFID, prima di collegare il caricabatterie, la stazione di ricarica deve interrompere l'attivazione della funzione plug and play; in caso contrario, il veicolo potrebbe essere certificato più volte tramite il certificato di contratto, con conseguente rischio di doppia fatturazione.

3. Fase di verifica dell'identità del veicolo

Dopo che il sistema ha selezionato la modalità di ricarica plug and play, il veicolo elettrico invia alla stazione di ricarica il certificato di contratto e il certificato Sub CA del fornitore di servizi mobili (MSP) di supporto. I suddetti certificati vengono integrati in una catena di certificati completa e viene avviato ufficialmente il processo di verifica dell'identità principale. Il back-end eseguirà in modo sincrono molteplici controlli di sicurezza per garantire in modo completo la legalità delle sessioni di ricarica, la validità degli account di fatturazione e prevenire il rischio di falsificazione dell'identità del veicolo.

Per prevenire attacchi di replay (ovvero hacker che intercettano i messaggi di autorizzazione e li inviano ripetutamente), il sistema genera un codice di sfida casuale a 128 bit. Il veicolo deve utilizzare una chiave privata per firmare il codice di sfida e la stazione di ricarica eseguirà localmente la verifica della firma a livello di millisecondi utilizzando la chiave pubblica del certificato di contratto. Questa crittografia asimmetrica garantisce l'unicità e la non ripudiabilità dell'autorizzazione istantanea.

1. Verifica della validità delle pile di addebito sulle catene di certificati

La stazione di ricarica o il sistema backend CPO deve completare le seguenti due verifiche principali:

• Verifica della validità:Verificare che tutti i certificati nella catena di certificati siano ancora validi;
• Verifica dell'autenticità:Verificare la validità della firma digitale completa della catena, dal certificato del contratto al certificato radice.

Il prerequisito per l'implementazione della verifica locale è che la stazione di ricarica abbia preimpostato il certificato radice corrispondente, solitamente il certificato CA radice V2G fornito dall'operatore PKI e, in alcuni casi, il certificato CA radice del fornitore di servizi gestiti (con una percentuale di applicazione relativamente bassa).

2. Verifica online dello stato di revoca del certificato

Parte del processo di verifica si basa sull'interazione online e la verifica dello stato di revoca del certificato è uno dei processi principali. La stazione di ricarica avvierà una query al risponditore OCSP preimpostato nel certificato per confermare che i seguenti due tipi di certificati non siano stati revocati:

• Certificato CPO Sub CA (applicabile sia alla norma ISO 15118-2 che alla norma ISO 15118-20);
• Certificato di contratto (applicabile solo allo standard ISO 15118-20);

3. Verifica dello stato dell'account di fatturazione

Una volta completata la ricarica, il sistema completa automaticamente il processo dallo scambio di dati alla ricezione dei fondi: dopo aver verificato la validità del certificato, CPO confermerà lo stato di validità del contratto di fatturazione dell'utente. Il sistema estrarrà l'ID del fornitore di servizi dall'identificativo dell'account di rete del veicolo (EMAID) e CPMS assocerà il corrispondente MSP a questo ID per verificare che l'account non sia in stato sospeso o annullato.

4. Avviato il processo di ricarica

Dopo aver confermato l'identità del veicolo elettrico, il veicolo e la stazione di ricarica seguiranno la procedura di scambio di messaggi prevista dallo standard ISO 15118, negozieranno i parametri e i tempi di ricarica e avvieranno ufficialmente il servizio di ricarica.

Per completare la funzione di ricarica plug and charge PnC (Plug&Charge), è necessario preimpostare, memorizzare e verificare il certificato di contratto e confermare il sistema di materiali crittografati implementato internamente nel veicolo (EV) e nella stazione di ricarica (EVSE).

Come accennato in precedenza, nel sistema di protocollo TLS:TLS 1.2:adattato alla norma ISO 15118-2;TLS 1.3:Compatibile con ISO 15118-20; entrambe le parti comunicanti devono disporre di due tipi di dati principali:Materiali di identitàEmateriali di fiduciaTra questi, il repository delle chiavi memorizza la chiave privata del dispositivo e il certificato foglia corrispondente, utilizzato per dimostrare la "legittimità dell'identità"; l'inventario di fiducia memorizza i certificati CA attendibili (ancore di fiducia), utilizzati per verificare la validità dei certificati dell'altra parte e rispondere alla domanda sui "confini di fiducia".