Išsamus PnC „Plug&Charge“ įkrovimo paslaugos techninio veikimo principo paaiškinimas -1

1. Pasitikėjimo tarp transporto priemonių ir įkrovimo stotelių kūrimo etapas

Tapatybės patvirtinimas:Įkrovimo stotelė savo tapatybę patvirtina naudodama SECC (tiekimo įrangos ryšio valdiklio) sertifikatą, o transporto priemonė kryžminiam patikrinimui naudoja gamykloje nustatytą V2G šakninį sertifikatą („Trust Anchor“). Siekiant užkirsti kelią sertifikatų klastojimui, sistemoje įdiegtas OCSP (internetinis sertifikatų būsenos protokolas). Naujausiame ISO15118-20 standarte visiems sertifikatams (įskaitant sub-CA ir „Leaf“ sertifikatus) privaloma atlikti atšaukimo patvirtinimą realiuoju laiku, siekiant užtikrinti, kad kiekviena ryšio linija būtų griežtai stebima pagal reikalavimus.

Šiame etape transporto priemonė (EV) ir įkrovimo stotelė (EVSE) paspaudžia vienas kitam rankas pagal ISO 15118 protokolą. Užbaigus pistoleto įdėjimo operaciją ir užmezgus skaitmeninį ryšio kanalą, abi šalys susitaria dėl Transport Layer Security Protocol (TLS) programos versijos nustatymo:

• TLS 1.2yra naudojamas ISO 15118-2 standarte;
• Kai naudojateISO 15118-20standartinis,TLS 1.3yra priimtas;

1. Įkrovimo stotelė pateikia elektromobiliui savo sertifikatų grandinę, įskaitant tiekimo įrangos ryšio valdiklio (SECC) sertifikatą ir įkrovimo operatoriaus (CPO) tarpinės sertifikatų institucijos (Sub CA) sertifikatą, kad užbaigtų patikimą transporto priemonės tapatybės autentifikavimą.
2. Elektromobiliuose naudojami iš anksto įdiegti patikimumo šaltiniai (t. y. V2G šakniniai sertifikatai, iš anksto nustatyti prieš pristatant transporto priemonę vartotojams), kad būtų patikrinta visa įkrovimo stotelių pateikta sertifikatų grandinė.
3. Elektromobilių sertifikatų atšaukimo būsena bus tikrinama: pagal ISO 15118-2 standartą, SECC sertifikatai galioja trumpą laiką (2–3 mėnesius), o CPO Sub CA sertifikatų atšaukimo būsena tikrinama naudojant internetinį sertifikatų būsenos protokolą (OCSP); pagal ISO 15118-20 standartą visų sertifikatų atšaukimo būsena turi būti tikrinama naudojant OCSP.
4. Atlikus visus patvirtinimo veiksmus, elektromobilis gali patvirtinti patikimą įkrovimo stoties tapatybę, o vėlesni visi ryšio duomenys bus perduoti naudojant užšifruotus metodus.

2. Tapatybės atpažinimo metodo derybų etapas

Abipusiai nesuderinama EIM ir PnC logika: protokolas griežtai draudžia atlikti „dvigubos tapatybės atpažinimą“ vartotojams. Jei aptinkama, kad vartotojas rankiniu būdu įjungė įkrovimą naudodamas RFID arba programėlę (EIM režimu), įkrovimo stotelė turi automatiškai nutraukti PnC aktyvavimo procesą, kad būtų išvengta dvigubo sąskaitų išrašymo verslo rizikos.

ISO 15118 standartas apibrėžia du įkrovimo seanso tapatybės atpažinimo mechanizmus:

• 1. Išorinės identifikavimo priemonės (IIM):apimantis radijo dažnio identifikavimo (RFID) korteles, kreditines korteles, mobiliąsias programėles, QR kodus ir kt.;
• 2. Prijunkite ir įkraukite:Visiškai automatizuotas autentifikavimo mechanizmas, pagrįstas sertifikatais.

Pagrindinis apribojimas:Įkrovimo stotelės neturi atlikti dvigubo vartotojų tapatybės atpažinimo. Jei vartotojas autentifikuojasi išorinėmis priemonėmis, pvz., RFID kortele, prieš prijungdamas įkrovimo pistoletą, įkrovimo stotelė turėtų nutraukti „plug and play“ funkcijos suaktyvinimą; priešingu atveju transporto priemonė gali būti pakartotinai sertifikuojama pagal sutarties sertifikatą, todėl gali kilti dvigubo atsiskaitymo rizika.

3. Transporto priemonės tapatybės patvirtinimo etapas

Sistemai pasirinkus „plug and play“ įkrovimo režimą, elektromobilis pateikia įkrovimo stotelei sutarties sertifikatą ir atitinkamą mobiliojo ryšio paslaugų teikėjo (MSP) antrinės sertifikavimo įstaigos sertifikatą. Šie sertifikatai integruojami į visą sertifikatų grandinę ir oficialiai pradedamas pagrindinis tapatybės patvirtinimo procesas. Sistema sinchroniškai atliks kelis saugumo patikrinimus, kad visapusiškai užtikrintų įkrovimo seansų teisėtumą, atsiskaitymo sąskaitų galiojimą ir užkirstų kelią transporto priemonės tapatybės klastojimo rizikai.

Siekiant užkirsti kelią pakartotinėms atakoms (t. y. įsilaužėliams perimant autorizacijos pranešimus ir juos pakartotinai siunčiant), sistema generuoja 128 bitų atsitiktinį iššūkio kodą. Transporto priemonė privalo naudoti privatų raktą iššūkio kodui pasirašyti, o įkrovimo stotelė vietoje atliks milisekundžių lygio parašo patikrinimą, naudodama sutarties sertifikato viešąjį raktą. Šis asimetrinis šifravimas užtikrina momentinio autorizacijos unikalumą ir nepaneigiamumą.

1. Įkrovimo polių galiojimo patikrinimas sertifikatų grandinėse

Įkrovimo stotelė arba CPO vidinė sistema turi atlikti šiuos du pagrindinius patikrinimus:

• Galiojimo patikrinimas:Patvirtinti, kad visi sertifikatų grandinėje esantys sertifikatai galioja ne ilgiau kaip iki jų galiojimo pabaigos;
• Autentiškumo patvirtinimas:Patikrinkite viso grandinės skaitmeninio parašo galiojimą nuo sutarties sertifikato iki šakninio sertifikato.

Vietinio patvirtinimo įdiegimo prielaida yra ta, kad įkrovimo stotelėje turi būti iš anksto nustatytas atitinkamas šakninis sertifikatas – paprastai tai yra PKI operatoriaus pateiktas V2G šakninis CA sertifikatas, o kai kuriais atvejais – paties MSP šakninis CA sertifikatas (su santykinai maža paraiškų dalimi).

2. Sertifikato atšaukimo būsenos patikrinimas internetu

Dalis patvirtinimo proceso priklauso nuo internetinės sąveikos, o sertifikato atšaukimo būsenos patikrinimas yra vienas iš pagrindinių procesų. Įkrovimo stotelė inicijuos užklausą sertifikate iš anksto nustatytam OCSP atsakikliui, kad patvirtintų, jog nebuvo atšaukti šių dviejų tipų sertifikatai:

• CPO subsertifikato sertifikatas (taikomas tiek ISO 15118-2, tiek ISO 15118-20 standartams);
• Sutarties sertifikatas (taikoma tik ISO 15118-20 standartui);

3. Atsiskaitomosios sąskaitos būsenos patvirtinimas

Užbaigus apmokestinimą, sistema automatiškai užbaigia procesą nuo duomenų mainų iki lėšų gavimo: patikrinęs sertifikato galiojimą, CPO patvirtins vartotojo atsiskaitymo sutarties galiojimo būseną. Sistema iš transporto priemonės tinklo paskyros identifikatoriaus (EMAID) išgaus paslaugų teikėjo ID, o CPMS susies atitinkamą MSP su šiuo ID, kad patikrintų, ar paskyra nėra sustabdyta ar atšaukta.

4. Prasidėjo įkrovimo procesas

Patvirtinus elektromobilio tapatybę, transporto priemonė ir įkrovimo stotelė atliks ISO 15118 standarto pranešimų mainų procesą, susitars dėl įkrovimo parametrų ir laiko ir oficialiai pradės įkrovimo paslaugą.

Norint atlikti PnC (Plug&Charge) prijungimo ir įkrovimo funkciją, būtina iš anksto nustatyti, išsaugoti ir patikrinti sutarties sertifikatą bei patvirtinti užšifruotą medžiagų sistemą, įdiegtą transporto priemonės gale (EV) ir krūvos gale (EVSE).

Kaip minėta aukščiau, TLS protokolo sistemoje:TLS 1.2:pritaikyta pagal ISO 15118-2;TLS 1.3:Suderinama su ISO 15118-20; Abi ryšio šalys turi turėti dviejų tipų pagrindinius duomenis:Identifikavimo medžiagosirpatikimos medžiagosBe kita ko, raktų saugykloje saugomas įrenginio privatusis raktas ir atitinkamas lapo sertifikatas, kuris naudojamas „tapatybės teisėtumui“ įrodyti; patikimumo inventoriuje saugomi patikimi CA sertifikatai (pasitikėjimo inkarai), kurie naudojami kitos šalies sertifikatų galiojimui patikrinti ir atsakyti į „pasitikėjimo ribos“ klausimą.