Explicație detaliată a principiului tehnic de funcționare al serviciului de încărcare PnC Plug&Charge -1

1. Faza de construire a încrederii între vehicule și stațiile de încărcare

Verificarea identității:Stația de încărcare își verifică identitatea prin intermediul certificatului SECC (Supply Equipment Communication Controller), în timp ce vehiculul utilizează certificatul rădăcină V2G (Trust Anchor) presetat din fabrică pentru verificarea încrucișată. Pentru a preveni atacurile de falsificare a certificatelor, sistemul a introdus OCSP (Online Certificate Status Protocol). În cel mai recent standard ISO15118-20, verificarea revocării în timp real este obligatorie pentru toate certificatele (inclusiv certificatele Sub CA și Leaf) pentru a se asigura că fiecare legătură de comunicare este supusă unei monitorizări stricte a conformității.

În această etapă, vehiculul (EV) și stația de încărcare (EVSE) își dau mâna conform protocolului ISO 15118. După finalizarea operațiunii de introducere a pistolului și stabilirea unei legături de comunicare digitală, ambele părți vor negocia pentru a determina versiunea aplicației Protocolului de Securitate a Stratului de Transport (TLS):

• TLS 1.2este utilizat în standardul ISO 15118-2;
• Când se utilizeazăISO 15118-20standard,TLS 1.3este adoptat;

1. Stația de încărcare prezintă vehiculului electric lanțul său de certificate, inclusiv certificatul controlorului de comunicare al echipamentelor de alimentare (SECC) și certificatul autorității de certificare intermediară (Sub CA) a operatorului de încărcare (CPO), pentru a finaliza autentificarea identității de încredere a vehiculului.
2. Vehiculele electrice utilizează ancore de încredere preinstalate (de exemplu, certificate rădăcină V2G presetate înainte de livrarea vehiculului către utilizatori) pentru a verifica întregul lanț de certificate transmis de stațiile de încărcare.
3. Vehiculele electrice vor fi supuse verificării stării de revocare a certificatului: Conform standardului ISO 15118-2, certificatele SECC sunt concepute cu o perioadă de valabilitate pe termen scurt (2-3 luni), iar starea de revocare a certificatelor CPO Sub CA este verificată prin intermediul Protocolului Online pentru starea certificatelor (OCSP); Standardul ISO 15118-20 impune ca toate certificatele să fie supuse verificării stării de revocare prin intermediul OCSP.
4. După ce au fost parcurși toți pașii de verificare, vehiculul electric poate confirma identitatea de încredere a stației de încărcare, iar datele complete de comunicare ulterioare vor fi transmise folosind metode criptate.

2. Etapa de negociere a metodei de recunoaștere a identității

Logica de exclusivitate reciprocă dintre EIM și PnC: Protocolul interzice strict efectuarea „recunoașterii duble a identității” asupra utilizatorilor. Dacă se detectează că utilizatorul a pornit manual prin RFID sau aplicație (modul EIM), stația de încărcare trebuie să încheie automat procesul de declanșare a PnC pentru a evita riscul comercial al facturării duplicate.

Standardul ISO 15118 definește două mecanisme de recunoaștere a identității sesiunii de încărcare:

• 1. Mijloace de identificare externă (MIE):care acoperă cardurile de identificare prin radiofrecvență (RFID), cardurile de credit, aplicațiile mobile, codurile QR etc.;
• 2. Conectați și încărcați:Un mecanism de autentificare complet automatizat, bazat pe certificate.

Constrângere de bază:Stațiile de încărcare nu trebuie să efectueze recunoaștere dublă a identității utilizatorilor. Dacă utilizatorul finalizează autentificarea prin mijloace externe, cum ar fi un card RFID, înainte de a conecta pistolul de încărcare, stația de încărcare trebuie să oprească declanșarea funcției plug and play; în caz contrar, acest lucru poate duce la certificarea repetată a vehiculului prin certificatul contractual, ceea ce poate duce la riscul unei facturi duplicate.

3. Etapa de verificare a identității vehiculului

După ce sistemul selectează modul de încărcare plug and play, vehiculul electric trimite certificatul contractului și certificatul Sub CA al furnizorului de servicii mobile (MSP) către stația de încărcare. Certificatele de mai sus sunt integrate într-un lanț complet de certificate, iar procesul de verificare a identității este lansat oficial. Backend-ul va efectua sincron mai multe verificări de securitate pentru a asigura în mod complet legalitatea sesiunilor de încărcare, validitatea conturilor de facturare și pentru a preveni riscul de falsificare a identității vehiculului.

Pentru a preveni atacurile de reluare (adică interceptarea mesajelor de autorizare de către hackeri și trimiterea lor în mod repetat), sistemul generează un cod de provocare aleatoriu pe 128 de biți. Vehiculul trebuie să utilizeze o cheie privată pentru a semna codul de provocare, iar stația de încărcare va efectua o verificare a semnăturii la nivel de milisecundă la nivel local, utilizând cheia publică a certificatului contractului. Această criptare asimetrică asigură unicitatea și nerepudierea autorizării instantanee.

1. Verificarea validității piloților de încărcare pe lanțurile de certificate

Stația de încărcare sau sistemul backend CPO trebuie să finalizeze următoarele două verificări de bază:

• Verificarea validității:Confirmați că toate certificatele din lanțul de certificate se află în perioada lor de valabilitate;
• Verificarea autenticității:Verificați validitatea semnăturii digitale în lanț complet de la certificatul contractului la certificatul rădăcină.

Condiția prealabilă pentru implementarea verificării locale este ca stația de încărcare să fi preconfigurat certificatul rădăcină corespunzător – de obicei, certificatul CA rădăcină V2G furnizat de operatorul PKI și, în unele cazuri, propriul certificat CA rădăcină al MSP (cu o proporție relativ scăzută de aplicații).

2. Verificare online a stării revocării certificatului

O parte a procesului de verificare se bazează pe interacțiunea online, iar verificarea stării de revocare a certificatului este unul dintre procesele de bază. Stația de încărcare va iniția o interogare către respondentul OCSP prestabilit din certificat pentru a confirma că următoarele două tipuri de certificate nu au fost revocate:

• Certificat CPO Sub CA (aplicabil atât standardelor ISO 15118-2, cât și standardelor ISO 15118-20);
• Certificat de contract (aplicabil numai standardului ISO 15118-20);

3. Verificarea stării contului de facturare

După finalizarea încărcării, sistemul finalizează automat procesul, de la schimbul de date până la primirea fondurilor: După verificarea validității certificatului, CPO va confirma starea de validitate a contractului de facturare al utilizatorului. Sistemul va extrage ID-ul furnizorului de servicii din identificatorul contului de rețea al vehiculului (EMAID), iar CPMS va asocia MSP-ul corespunzător cu acest ID pentru a verifica dacă respectivul cont nu se află într-o stare suspendată sau anulată.

4. Procesul de încărcare a început

După confirmarea identității vehiculului electric, vehiculul și stația de încărcare vor urma procesul de schimb de mesaje conform standardului ISO 15118, vor negocia parametrii și timpul de încărcare și vor porni oficial serviciul de încărcare.

Pentru a finaliza funcția de conectare și încărcare PnC (Plug&Charge), este necesară preconfigurarea, stocarea și verificarea certificatului contractului și confirmarea sistemului de materiale criptate implementat intern în capătul vehiculului (EV) și în capătul stivei (EVSE).

După cum am menționat mai sus, în sistemul de protocol TLS:TLS 1.2:adaptat la ISO 15118-2;TLS 1.3:Compatibil cu ISO 15118-20; Ambele părți de comunicare trebuie să aibă două tipuri de date de bază:Materiale de identitateşimateriale de încrederePrintre acestea, depozitul de chei stochează cheia privată a dispozitivului și certificatul frunză corespunzător, care este utilizat pentru a dovedi „legitimitatea identității”; Inventarul de încredere stochează certificate CA de încredere (ancore de încredere), care sunt utilizate pentru a verifica validitatea certificatelor celeilalte părți și pentru a răspunde la întrebarea „limita de încredere”.