Подробное объяснение принципа работы сервиса зарядки PnC Plug&Charge -1

1. Этап формирования доверия между транспортными средствами и зарядными станциями.

Проверка личности:Зарядная станция подтверждает свою подлинность с помощью сертификата SECC (Supply Equipment Communication Controller), а транспортное средство использует заводской корневой сертификат V2G (Trust Anchor) для перекрестной проверки. Для предотвращения атак подделки сертификатов в системе внедрен протокол OCSP (Online Certificate Status Protocol). В новейшем стандарте ISO15118-20 обязательна проверка отзыва сертификатов в режиме реального времени для всех сертификатов (включая сертификаты суб-CA и Leaf), чтобы гарантировать строгий контроль соответствия каждого канала связи.

На этом этапе транспортное средство (электромобиль) и зарядная станция (EVSE) обмениваются данными в соответствии с протоколом ISO 15118. После завершения операции по установке зарядного устройства и построения цифрового канала связи обе стороны проводят переговоры для определения версии протокола безопасности транспортного уровня (TLS):

• TLS 1.2используется в стандарте ISO 15118-2;
• При использованииISO 15118-20стандартный,TLS 1.3принят;

1. Зарядная станция передает электромобилю свою цепочку сертификатов, включая сертификат контроллера связи оборудования снабжения (SECC) и сертификат промежуточного центра сертификации оператора зарядной станции (CPO), для завершения аутентификации подлинности транспортного средства.
2. В электромобилях используются предварительно установленные доверенные якоря (т.е. корневые сертификаты V2G, предварительно настроенные до передачи автомобиля пользователям) для проверки полной цепочки сертификатов, предоставляемой зарядными станциями.
3. Электромобили будут проходить проверку статуса аннулирования сертификата: согласно стандарту ISO 15118-2, сертификаты SECC имеют короткий срок действия (2-3 месяца), а статус аннулирования сертификатов CPO Sub CA проверяется с помощью протокола проверки статуса сертификатов в режиме онлайн (OCSP); стандарт ISO 15118-20 требует, чтобы все сертификаты проходили проверку статуса аннулирования через OCSP.
4. После прохождения всех этапов проверки электромобиль может подтвердить подлинность зарядной станции, и последующие полные данные связи будут переданы с использованием зашифрованных методов.

2. Этап согласования метода распознавания личности

Взаимоисключающая логика между EIM и PnC: протокол строго запрещает «двойное распознавание личности» пользователей. Если обнаруживается, что пользователь запустил зарядку вручную через RFID или приложение (режим EIM), зарядная станция должна автоматически завершить процесс запуска PnC, чтобы избежать коммерческого риска двойного выставления счетов.

Стандарт ISO 15118 определяет два механизма распознавания идентификатора сеанса зарядки:

• 1. Средства внешней идентификации (СВО):охватывает карты радиочастотной идентификации (RFID), кредитные карты, мобильные приложения, QR-коды и т. д.;
• 2. Подключи и зарядируй:Полностью автоматизированный механизм аутентификации на основе сертификатов.

Основное ограничение:Зарядные станции не должны выполнять двойное распознавание личности пользователей. Если пользователь проходит аутентификацию с помощью внешних средств, таких как RFID-карта, перед подключением зарядного устройства, зарядная станция должна отключить функцию Plug and Play; в противном случае это может привести к повторной сертификации транспортного средства по договорному сертификату, что создаст риск двойного выставления счетов.

3. Этап проверки личности транспортного средства

После того, как система выберет режим зарядки «подключи и работай», электромобиль отправляет на зарядную станцию ​​сертификат договора и соответствующий сертификат суб-CA оператора мобильной связи (MSP). Указанные сертификаты интегрируются в полную цепочку сертификатов, и официально запускается основной процесс проверки личности. Бэкенд синхронно выполняет множество проверок безопасности для всестороннего обеспечения законности сеансов зарядки, действительности платежных счетов и предотвращения риска подделки данных транспортного средства.

Для предотвращения атак повторного воспроизведения (то есть перехвата хакерами сообщений авторизации и их многократной отправки) система генерирует случайный 128-битный код подтверждения. Транспортное средство должно использовать закрытый ключ для подписи этого кода, а зарядная станция будет выполнять проверку подписи на уровне миллисекунд локально, используя открытый ключ сертификата контракта. Это асимметричное шифрование обеспечивает уникальность и невозможность отказа от авторизации в момент получения данных.

1. Проверка достоверности зарядных блоков в цепочках сертификатов.

Зарядная станция или внутренняя система CPO должна выполнить следующие две основные проверки:

• Проверка достоверности:Убедитесь, что все сертификаты в цепочке сертификатов находятся в пределах срока их действия;
• Проверка подлинности:Проверьте действительность полной цепочки цифровой подписи от сертификата контракта до корневого сертификата.

Предпосылкой для реализации локальной проверки является предварительная настройка зарядной станции соответствующего корневого сертификата – обычно это корневой сертификат центра сертификации V2G, предоставленный оператором PKI, а в некоторых случаях – собственный корневой сертификат центра сертификации поставщика управляемых услуг (с относительно низкой долей приложений).

2. Онлайн-проверка статуса аннулирования сертификата.

Часть процесса верификации основана на онлайн-взаимодействии, и проверка статуса отзыва сертификата является одним из основных процессов. Зарядная станция инициирует запрос к предварительно настроенному OCSP-ответчику в сертификате, чтобы подтвердить, что следующие два типа сертификатов не были отозваны:

• Сертификат CPO Sub CA (применим как к стандартам ISO 15118-2, так и к ISO 15118-20);
• Сертификат соответствия контракту (действителен только в соответствии со стандартом ISO 15118-20);

3. Проверка статуса платежного счета

После завершения выставления счета система автоматически завершает процесс от обмена данными до получения средств: после проверки действительности сертификата CPO подтвердит статус действия договора на выставление счетов пользователя. Система извлечет идентификатор поставщика услуг из идентификатора учетной записи в сети транспортных средств (EMAID), и CPMS свяжет с этим идентификатором соответствующего MSP, чтобы убедиться, что учетная запись не находится в приостановленном или аннулированном состоянии.

4. Начался процесс зарядки.

После подтверждения личности электромобиля, транспортное средство и зарядная станция будут следовать процедуре обмена сообщениями в соответствии со стандартом ISO 15118, согласовывать параметры и время зарядки и официально запускать услугу зарядки.

Для завершения функции подключения и зарядки PnC (Plug&Charge) необходимо предварительно настроить, сохранить и проверить сертификат контракта, а также подтвердить наличие зашифрованной системы материалов, развернутой внутри транспортного средства (EV) и зарядного устройства (EVSE).

Как указано выше, в системе протокола TLS:TLS 1.2:адаптировано к ISO 15118-2;TLS 1.3:Совместимо со стандартом ISO 15118-20; обе стороны, участвующие в коммуникации, должны располагать двумя типами основных данных:Удостоверение личностиидоверенные материалыСреди них хранилище ключей хранит закрытый ключ устройства и соответствующий конечный сертификат, используемый для подтверждения «легитимности идентификации»; хранилище доверенных сертификатов (якорей доверия) хранит доверенные сертификаты центров сертификации (якоря доверия), которые используются для проверки действительности сертификатов другой стороны и ответа на вопрос о «границе доверия».