Detaljerad förklaring av den tekniska funktionsprincipen för PnC Plug&Charge laddningstjänst -1

1. Förtroendebyggande fas mellan fordon och laddstationer

Identitetsverifiering:Laddstationen verifierar sin identitet via SECC-certifikatet (Supply Equipment Communication Controller), medan fordonet använder det fabriksinställda V2G-rotcertifikatet (Trust Anchor) för korsverifiering. För att förhindra attacker med certifikatförfalskning har systemet infört OCSP (Online Certificate Status Protocol). I den senaste ISO15118-20-standarden är verifiering av återkallelse i realtid obligatorisk för alla certifikat (inklusive Sub CA- och Leaf-certifikat) för att säkerställa att varje kommunikationslänk är under strikt efterlevnadsövervakning.

I detta skede skakar fordonet (EV) och laddstationen (EVSE) hand enligt ISO 15118-protokollet. Efter att ha slutfört laddningsoperationen och byggt en digital kommunikationslänk kommer båda parter att förhandla för att bestämma applikationsversionen av Transport Layer Security Protocol (TLS):

• TLS 1.2används i ISO 15118-2-standarden;
• När du använderISO 15118-20standard,TLS 1.3är antagen;

1. Laddstationen presenterar sin certifikatkedja för elfordonet, inklusive SECC-certifikatet (Supply Equipment Communication Controller) och CPO-certifikatet (Sub CA) för mellanliggande certifikatutfärdare (Charge Operator). Detta gör att fordonets identitet autentiseras på ett betrodd sätt.
2. Elfordon använder förinstallerade förtroendeankare (dvs. V2G-rotcertifikat som förinställs innan fordonet levereras till användare) för att verifiera hela certifikatkedjan som skickas in av laddstationer.
3. Elfordon kommer att genomgå verifiering av återkallelsestatus för certifikat: Enligt ISO 15118-2-standarden är SECC-certifikat utformade med en kort giltighetsperiod (2–3 månader), och återkallelsestatusen för CPO Sub CA-certifikat verifieras via Online Certificate Status Protocol (OCSP). ISO 15118-20-standarden kräver att alla certifikat genomgår verifiering av återkallelsestatus via OCSP.
4. Efter att alla verifieringssteg har slutförts kan elfordonet bekräfta laddstationens betrodda identitet, och den efterföljande fullständiga kommunikationsdatan kommer att överföras med krypterade metoder.

2. Förhandlingsfas för identitetsigenkänningsmetod

Den ömsesidigt uteslutande logiken mellan EIM och PnC: Protokollet förbjuder strikt att utföra "dubbel identitetsigenkänning" på användare. Om det upptäcks att användaren har startat manuellt via RFID eller app (EIM-läge) måste laddstationen automatiskt avsluta PnC-utlösningsprocessen för att undvika affärsrisken för dubbelfakturering.

ISO 15118-standarden definierar två mekanismer för identifiering av identiteter för debiteringssessioner:

• 1. Externa identifieringsmedel (EIM):omfattar RFID-kort (radiofrekvensidentifiering), kreditkort, mobilapplikationer, QR-koder etc.;
• 2. Anslut och ladda:En helt automatiserad autentiseringsmekanism baserad på certifikat.

Kärnbegränsning:Laddstationer får inte utföra dubbel identitetsigenkänning på användare. Om användaren slutför autentisering via externa metoder, såsom RFID-kort, innan laddningspistolen ansluts, bör laddstationen avsluta plug and play-funktionen. Annars kan det leda till att fordonet certifieras upprepade gånger via kontraktscertifikatet, vilket leder till risk för dubbelfakturering.

3. Verifiering av fordonsidentitet

Efter att systemet valt plug and play-laddningsläge skickar elfordonet in kontraktscertifikatet och det stödjande Mobile Service Provider (MSP) Sub CA-certifikatet till laddstationen. Ovanstående certifikat integreras i en komplett certifikatkedja, och den centrala identitetsverifieringsprocessen lanseras officiellt. Backend-systemet kommer synkront att utföra flera säkerhetskontroller för att heltäckande säkerställa lagligheten av laddningssessioner, giltigheten av faktureringskonton och förhindra risken för förfalskning av fordonsidentitet.

För att förhindra replay-attacker (dvs. hackare som avlyssnar auktoriseringsmeddelanden och skickar dem upprepade gånger) genererar systemet en slumpmässig 128-bitars utmaningskod. Fordonet måste använda en privat nyckel för att signera utmaningskoden, och laddstationen kommer att utföra signaturverifiering på millisekundnivå lokalt med hjälp av kontraktscertifikatets publika nyckel. Denna asymmetriska kryptering säkerställer unikhet och oförneklighet vid omedelbar auktorisering.

1. Giltighetsverifiering av debiteringshögar på certifikatkedjor

Laddstationen eller CPO-backendsystemet måste slutföra följande två kärnverifieringar:

• Giltighetsverifiering:Bekräfta att alla certifikat i certifikatkedjan är inom sin giltighetstid;
• Äkthetsverifiering:Verifiera giltigheten för den digitala signaturen i hela kedjan från kontraktscertifikatet till rotcertifikatet.

Förutsättningen för att implementera lokal verifiering är att laddstationen har förinställt motsvarande rotcertifikat – vanligtvis V2G-rot-CA-certifikatet som tillhandahålls av PKI-operatören, och i vissa fall MSP:ns eget rot-CA-certifikat (med en relativt låg applikationsandel).

2. Onlineverifiering av certifikatets återkallelsestatus

En del av verifieringsprocessen är beroende av onlineinteraktion, och verifiering av certifikatets återkallningsstatus är en av kärnprocesserna. Laddstationen kommer att initiera en fråga till den förinställda OCSP-respondern i certifikatet för att bekräfta att följande två typer av certifikat inte har återkallats:

• CPO Sub CA-certifikat (gäller både ISO 15118-2 och ISO 15118-20-standarderna);
• Avtalscertifikat (gäller endast ISO 15118-20-standarden);

3. Verifiering av faktureringskontots status

När debiteringen är klar slutför systemet automatiskt processen från datautbyte till mottagande av betalning: Efter att ha verifierat certifikatets giltighet bekräftar CPO giltighetsstatusen för användarens faktureringsavtal. Systemet extraherar tjänsteleverantörs-ID från fordonets nätverkskontoidentifierare (EMAID), och CPMS associerar motsvarande MSP med detta ID för att verifiera att kontot inte är i ett avstängt eller avslutat tillstånd.

4. Laddningsprocessen har startat

Efter att elfordonets identitet har bekräftats kommer fordonet och laddstationen att följa meddelandeutbytesprocessen enligt ISO 15118-standarden, förhandla om laddningsparametrar och tidpunkt och officiellt starta laddningstjänsten.

För att slutföra PnC (Plug&Charge) plug-and-charge-funktionen är det nödvändigt att förinställa, lagra och verifiera kontraktscertifikatet, samt bekräfta det krypterade materialsystemet som är installerat internt i fordonsänden (EV) och påländen (EVSE).

Som nämnts ovan, i TLS-protokollsystemet:TLS 1.2:anpassad till ISO 15118-2;TLS 1.3:Kompatibel med ISO 15118-20; Båda kommunikationsparterna behöver ha två typer av kärndata:IdentitetsmaterialochförtroendematerialBland dessa lagrar nyckelförvaret enhetens privata nyckel och motsvarande lövcertifikat, vilket används för att bevisa "identitetens legitimitet"; Trust Inventory lagrar betrodda CA-certifikat (trust anchors), vilka används för att verifiera giltigheten av den andra partens certifikat och besvara frågan om "trust boundary".