Detaljert forklaring av det tekniske virkeprinsippet til PnC Plug&Charge-ladetjenesten -1

1. Fase med tillitsbygging mellom kjøretøy og ladestasjoner

Identitetsverifisering:Ladestasjonen verifiserer identiteten sin gjennom SECC-sertifikatet (Supply Equipment Communication Controller), mens kjøretøyet bruker det fabrikkinnstilte V2G-rotsertifikatet (Trust Anchor) for kryssverifisering. For å forhindre angrep på sertifikatforfalskning har systemet introdusert OCSP (Online Certificate Status Protocol). I den nyeste ISO15118-20-standarden er verifisering av tilbakekalling i sanntid obligatorisk for alle sertifikater (inkludert Sub CA- og Leaf-sertifikater) for å sikre at alle kommunikasjonslenker er under streng samsvarsovervåking.

På dette stadiet håndhilser kjøretøyet (EV) og ladestasjonen (EVSE) basert på ISO 15118-protokollen. Etter at ladepistolen er satt inn og en digital kommunikasjonsforbindelse er bygget, vil begge parter forhandle for å bestemme applikasjonsversjonen av Transport Layer Security Protocol (TLS):

• TLS 1.2brukes i ISO 15118-2-standarden;
• Når du brukerISO 15118-20standard,TLS 1.3er vedtatt;

1. Ladestasjonen presenterer sertifikatkjeden sin for elbilen, inkludert SECC-sertifikatet (Supply Equipment Communication Controller) og CPO-sertifikatet (Sub CA) for mellomliggende sertifiseringsinstans (Charge Operator, CPO), for å fullføre autentiseringen av kjøretøyets klarerte identitet.
2. Elbiler bruker forhåndsinstallerte tillitsankere (dvs. V2G-rotsertifikater som er forhåndsinnstilt før kjøretøyet leveres til brukerne) for å verifisere hele sertifikatkjeden som sendes inn av ladestasjoner.
3. Elbiler vil gjennomgå verifisering av tilbakekallingsstatus for sertifikater: I henhold til ISO 15118-2-standarden er SECC-sertifikater utformet med en kort gyldighetsperiode (2–3 måneder), og tilbakekallingsstatusen til CPO Sub CA-sertifikater verifiseres gjennom Online Certificate Status Protocol (OCSP). ISO 15118-20-standarden krever at alle sertifikater gjennomgår verifisering av tilbakekallingsstatus via OCSP.
4. Etter at alle verifiseringstrinn er fullført, kan elbilen bekrefte ladestasjonens pålitelige identitet, og de påfølgende kommunikasjonsdataene vil bli overført ved hjelp av krypterte metoder.

2. Forhandlingsfase for metode for identitetsgjenkjenning

Den gjensidig utelukkende logikken mellom EIM og PnC: Protokollen forbyr strengt å utføre "dobbel identitetsgjenkjenning" på brukere. Hvis det oppdages at brukeren har startet manuelt via RFID eller app (EIM-modus), må ladestasjonen automatisk avslutte PnC-utløsingsprosessen for å unngå forretningsrisikoen for dobbeltfakturering.

ISO 15118-standarden definerer to mekanismer for gjenkjenning av identitet for ladeøkter:

• 1. Eksterne identifikasjonsmidler (EIM):som dekker RFID-kort (radiofrekvensidentifikasjon), kredittkort, mobilapplikasjoner, QR-koder osv.;
• 2. Plugg inn og lad:En helautomatisert autentiseringsmekanisme basert på sertifikater.

Kjernebegrensning:Ladestasjoner skal ikke utføre dobbel identitetsgjenkjenning på brukere. Hvis brukeren fullfører autentisering via eksterne metoder, for eksempel RFID-kort, før ladepistolen kobles til, bør ladestasjonen avslutte utløsningen av plug and play-funksjonen. Ellers kan det føre til at kjøretøyet gjentatte ganger sertifiseres gjennom kontraktsbeviset, noe som fører til risiko for dobbeltfakturering.

3. trinn for bekreftelse av kjøretøyidentitet

Etter at systemet har valgt plug-and-play-lademodus, sender elbilen inn kontraktssertifikatet og det støttende Mobile Service Provider (MSP) Sub CA-sertifikatet til ladestasjonen. Ovennevnte sertifikater integreres i en komplett sertifikatkjede, og kjerneidentitetsverifiseringsprosessen lanseres offisielt. Backend-systemet vil synkront utføre flere sikkerhetskontroller for å sikre lovligheten av ladeøkter, gyldigheten av faktureringskontoer og forhindre risikoen for forfalskning av kjøretøyidentitet.

For å forhindre replay-angrep (dvs. hackere som avlytter autorisasjonsmeldinger og sender dem gjentatte ganger), genererer systemet en tilfeldig 128-bits utfordringskode. Kjøretøyet må bruke en privat nøkkel for å signere utfordringskoden, og ladestasjonen vil utføre signaturverifisering på millisekundnivå lokalt ved hjelp av kontraktssertifikatets offentlige nøkkel. Denne asymmetriske krypteringen sikrer unikhet og uavviselighet av umiddelbar autorisasjon.

1. Gyldighetsverifisering av ladestabler på sertifikatkjeder

Ladestasjonen eller CPO-backend-systemet må fullføre følgende to kjerneverifiseringer:

• Gyldighetsverifisering:Bekreft at alle sertifikater i sertifikatkjeden er innenfor gyldighetsperioden;
• Autentisitetsverifisering:Bekreft gyldigheten av den digitale signaturen i hele kjeden fra kontraktsertifikatet til rotsertifikatet.

Forutsetningen for å implementere lokal verifisering er at ladestasjonen har forhåndsinnstilt det tilsvarende rotsertifikatet – vanligvis V2G-rot-CA-sertifikatet levert av PKI-operatøren, og i noen tilfeller MSP-ens eget rot-CA-sertifikat (med en relativt lav applikasjonsandel).

2. Online verifisering av status for tilbakekalling av sertifikat

En del av verifiseringsprosessen er avhengig av online-interaksjon, og verifisering av status for tilbakekalling av sertifikat er en av kjerneprosessene. Ladestasjonen vil starte en forespørsel til den forhåndsinnstilte OCSP-responderen i sertifikatet for å bekrefte at følgende to typer sertifikater ikke er tilbakekalt:

• CPO Sub CA-sertifikat (gjelder både ISO 15118-2- og ISO 15118-20-standardene);
• Kontraktsbevis (gjelder kun ISO 15118-20-standarden);

3. Verifisering av faktureringskontostatus

Etter at betalingen er fullført, fullfører systemet automatisk prosessen fra datautveksling til mottak av midler: Etter å ha bekreftet gyldigheten av sertifikatet, vil CPO bekrefte gyldighetsstatusen til brukerens faktureringskontrakt. Systemet vil hente ut tjenesteleverandør-ID-en fra kjøretøyets nettverkskontoidentifikator (EMAID), og CPMS vil knytte den tilsvarende MSP-en til denne ID-en for å bekrefte at kontoen ikke er i en suspendert eller kansellert tilstand.

4. Ladeprosessen startet

Etter at identiteten til det elektriske kjøretøyet er bekreftet, vil kjøretøyet og ladestasjonen følge meldingsutvekslingsprosessen i henhold til ISO 15118-standarden, forhandle ladeparametere og tidspunkt, og offisielt starte ladetjenesten.

For å fullføre PnC (Plug&Charge) plug-and-charge-funksjonen, er det nødvendig å forhåndsinnstille, lagre og verifisere kontraktsbeviset, og bekrefte det krypterte materialsystemet som er distribuert internt i kjøretøyenden (EV) og peleenden (EVSE).

Som nevnt ovenfor, i TLS-protokollsystemet:TLS 1.2:tilpasset ISO 15118-2;TLS 1.3:Kompatibel med ISO 15118-20; Begge kommunikasjonspartene må ha to typer kjernedata:IdentitetsmaterialerogtillitsmaterialerBlant disse lagrer nøkkelarkivet enhetens private nøkkel og det tilhørende bladsertifikatet, som brukes til å bevise «identitetens legitimitet»; tillitsinventaret lagrer klarerte CA-sertifikater (tillitsankere), som brukes til å bekrefte gyldigheten av den andre partens sertifikater og svare på spørsmålet om «tillitsgrense».