คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงานทางเทคนิคของบริการชาร์จ PnC Plug&Charge -1

1. ขั้นตอนการสร้างความไว้วางใจระหว่างยานพาหนะและสถานีชาร์จ

การตรวจสอบตัวตน:สถานีชาร์จจะตรวจสอบตัวตนผ่านใบรับรอง SECC (Supply Equipment Communication Controller) ในขณะที่รถยนต์จะใช้ใบรับรองรูท V2G ที่ตั้งค่าไว้จากโรงงาน (Trust Anchor) สำหรับการตรวจสอบความถูกต้อง เพื่อป้องกันการโจมตีจากการปลอมแปลงใบรับรอง ระบบได้นำ OCSP (Online Certificate Status Protocol) มาใช้ ในมาตรฐาน ISO15118-20 ฉบับล่าสุด การตรวจสอบการเพิกถอนแบบเรียลไทม์เป็นข้อบังคับสำหรับใบรับรองทั้งหมด (รวมถึงใบรับรอง Sub CA และ Leaf) เพื่อให้มั่นใจว่าทุกลิงก์การสื่อสารอยู่ภายใต้การตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างเข้มงวด

ในขั้นตอนนี้ รถยนต์ไฟฟ้า (EV) และสถานีชาร์จ (EVSE) จะทำการจับมือกันตามโปรโตคอล ISO 15118 หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนการเสียบอุปกรณ์และสร้างการเชื่อมต่อสื่อสารดิจิทัลแล้ว ทั้งสองฝ่ายจะเจรจาเพื่อกำหนดเวอร์ชันการใช้งานของโปรโตคอลความปลอดภัยระดับการขนส่ง (TLS)

• ทีแอลเอส 1.2ใช้ในมาตรฐาน ISO 15118-2;
• เมื่อใช้งานISO 15118-20มาตรฐาน,ทีแอลเอส 1.3ได้รับการนำมาใช้แล้ว;

1. สถานีชาร์จจะส่งชุดใบรับรองของตนไปยังรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงใบรับรอง Supply Equipment Communication Controller (SECC) และใบรับรอง Charge Operator (CPO) Intermediate Certificate Authority (Sub CA) เพื่อให้การตรวจสอบตัวตนที่เชื่อถือได้ของรถยนต์เสร็จสมบูรณ์
2. รถยนต์ไฟฟ้าใช้จุดยึดความเชื่อถือที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า (เช่น ใบรับรองราก V2G ที่ตั้งค่าไว้ก่อนส่งมอบรถให้กับผู้ใช้) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของห่วงโซ่ใบรับรองทั้งหมดที่ส่งมาจากสถานีชาร์จ
3. รถยนต์ไฟฟ้าจะต้องผ่านการตรวจสอบสถานะการเพิกถอนใบรับรอง: ภายใต้มาตรฐาน ISO 15118-2 ใบรับรอง SECC ได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งานสั้น (2-3 เดือน) และสถานะการเพิกถอนของใบรับรอง CPO Sub CA จะได้รับการตรวจสอบผ่านโปรโตคอลสถานะใบรับรองออนไลน์ (OCSP) มาตรฐาน ISO 15118-20 กำหนดให้ใบรับรองทั้งหมดต้องผ่านการตรวจสอบสถานะการเพิกถอนผ่าน OCSP
4. หลังจากผ่านขั้นตอนการตรวจสอบทั้งหมดแล้ว รถยนต์ไฟฟ้าจะสามารถยืนยันตัวตนที่เชื่อถือได้ของสถานีชาร์จ และข้อมูลการสื่อสารทั้งหมดในขั้นตอนต่อไปจะถูกส่งโดยใช้วิธีการเข้ารหัส

2. ขั้นตอนการเจรจาวิธีการตรวจสอบตัวตน

หลักการทำงานที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงระหว่าง EIM และ PnC: โปรโตคอลห้ามมิให้ทำการ "ตรวจสอบตัวตนสองแบบ" กับผู้ใช้โดยเด็ดขาด หากตรวจพบว่าผู้ใช้เริ่มต้นการชาร์จด้วยตนเองผ่าน RFID หรือแอป (โหมด EIM) สถานีชาร์จจะต้องยุติกระบวนการกระตุ้นการชาร์จ PnC โดยอัตโนมัติเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงทางธุรกิจจากการเรียกเก็บเงินซ้ำซ้อน

มาตรฐาน ISO 15118 กำหนดกลไกการระบุตัวตนของเซสชันการเรียกเก็บเงินไว้สองแบบ:

• 1. วิธีการระบุตัวตนภายนอก (EIM):ครอบคลุมถึงบัตรระบุตัวตนด้วยคลื่นวิทยุ (RFID), บัตรเครดิต, แอปพลิเคชันบนมือถือ, รหัส QR เป็นต้น
• 2. เสียบปลั๊กและชาร์จ:กลไกการตรวจสอบสิทธิ์แบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบโดยใช้ใบรับรอง

ข้อจำกัดหลัก:สถานีชาร์จไม่ควรทำการตรวจสอบยืนยันตัวตนผู้ใช้ซ้ำซ้อน หากผู้ใช้ทำการยืนยันตัวตนผ่านวิธีการภายนอก เช่น บัตร RFID ก่อนเชื่อมต่อเครื่องชาร์จ สถานีชาร์จควรยกเลิกการทำงานของฟังก์ชันเสียบปลั๊กและใช้งานได้ทันที มิเช่นนั้น อาจทำให้รถได้รับการรับรองซ้ำซ้อนผ่านใบรับรองสัญญา ซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงในการเรียกเก็บเงินซ้ำซ้อน

3. ขั้นตอนการตรวจสอบยืนยันตัวตนของยานพาหนะ

หลังจากระบบเลือกโหมดการชาร์จแบบเสียบปลั๊กและใช้งานได้ทันทีแล้ว รถยนต์ไฟฟ้าจะส่งใบรับรองสัญญาและใบรับรอง Sub CA ของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ (MSP) ที่รองรับไปยังสถานีชาร์จ ใบรับรองข้างต้นจะถูกรวมเข้าเป็นห่วงโซ่ใบรับรองที่สมบูรณ์ และกระบวนการตรวจสอบตัวตนหลักจะเริ่มต้นขึ้นอย่างเป็นทางการ ระบบแบ็กเอนด์จะทำการตรวจสอบความปลอดภัยหลายรายการพร้อมกัน เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องตามกฎหมายของการชาร์จ ความถูกต้องของบัญชีการเรียกเก็บเงิน และป้องกันความเสี่ยงจากการปลอมแปลงตัวตนของรถยนต์อย่างครอบคลุม

เพื่อป้องกันการโจมตีแบบส่งซ้ำ (เช่น แฮกเกอร์ดักจับข้อความอนุญาตและส่งซ้ำๆ) ระบบจะสร้างรหัสท้าทายแบบสุ่ม 128 บิต ยานพาหนะต้องใช้กุญแจส่วนตัวในการลงนามรหัสท้าทาย และสถานีชาร์จจะทำการตรวจสอบลายเซ็นในระดับมิลลิวินาทีในพื้นที่โดยใช้กุญแจสาธารณะของใบรับรองสัญญา การเข้ารหัสแบบไม่สมมาตรนี้รับประกันความไม่ซ้ำกันและการไม่สามารถปฏิเสธได้ของการอนุญาตทันที

1. การตรวจสอบความถูกต้องของชุดข้อมูลการเรียกเก็บเงินบนห่วงโซ่ใบรับรอง

สถานีชาร์จหรือระบบแบ็กเอนด์ CPO จำเป็นต้องดำเนินการตรวจสอบหลักสองข้อต่อไปนี้ให้เสร็จสมบูรณ์:

• การตรวจสอบความถูกต้อง:ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใบรับรองทั้งหมดในห่วงโซ่ใบรับรองยังอยู่ในช่วงระยะเวลาที่ยังไม่หมดอายุ
• การตรวจสอบความถูกต้อง:ตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็นดิจิทัลแบบเต็มรูปแบบ ตั้งแต่ใบรับรองสัญญาไปจนถึงใบรับรองราก

เงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการใช้งานการตรวจสอบในพื้นที่คือ สถานีชาร์จต้องตั้งค่าใบรับรองรากที่เกี่ยวข้องไว้ล่วงหน้า ซึ่งโดยปกติจะเป็นใบรับรอง CA ราก V2G ที่ผู้ให้บริการ PKI จัดหาให้ และในบางกรณี อาจเป็นใบรับรอง CA รากของ MSP เอง (โดยมีสัดส่วนการใช้งานค่อนข้างต่ำ)

2. การตรวจสอบสถานะการเพิกถอนใบรับรองทางออนไลน์

ส่วนหนึ่งของกระบวนการตรวจสอบอาศัยการโต้ตอบทางออนไลน์ และการตรวจสอบสถานะการเพิกถอนใบรับรองเป็นหนึ่งในกระบวนการหลัก สถานีชาร์จจะเริ่มต้นการสอบถามไปยังผู้ตอบ OCSP ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าในใบรับรองเพื่อยืนยันว่าใบรับรองสองประเภทต่อไปนี้ยังไม่ถูกเพิกถอน:

• ใบรับรอง CPO Sub CA (ใช้ได้กับมาตรฐาน ISO 15118-2 และ ISO 15118-20)
• ใบรับรองสัญญา (ใช้ได้เฉพาะกับมาตรฐาน ISO 15118-20 เท่านั้น)

3. การตรวจสอบสถานะบัญชีเรียกเก็บเงิน

หลังจากดำเนินการเรียกเก็บเงินเสร็จสิ้น ระบบจะดำเนินการขั้นตอนต่างๆ ตั้งแต่การแลกเปลี่ยนข้อมูลไปจนถึงการรับเงินโดยอัตโนมัติ: หลังจากตรวจสอบความถูกต้องของใบรับรองแล้ว CPO จะยืนยันสถานะความถูกต้องของสัญญาการเรียกเก็บเงินของผู้ใช้ ระบบจะดึงรหัสผู้ให้บริการจากตัวระบุบัญชีเครือข่ายยานพาหนะ (EMAID) และ CPMS จะเชื่อมโยง MSP ที่เกี่ยวข้องกับรหัสนี้เพื่อตรวจสอบว่าบัญชีไม่ได้อยู่ในสถานะระงับหรือยกเลิก

4. เริ่มกระบวนการชาร์จแล้ว

หลังจากยืนยันตัวตนของรถยนต์ไฟฟ้าแล้ว รถยนต์และสถานีชาร์จจะปฏิบัติตามกระบวนการแลกเปลี่ยนข้อความตามมาตรฐาน ISO 15118 เพื่อเจรจาพารามิเตอร์และเวลาในการชาร์จ และเริ่มให้บริการชาร์จอย่างเป็นทางการ

เพื่อให้การทำงานของฟังก์ชันเสียบปลั๊กและชาร์จ (PnC) สมบูรณ์ จำเป็นต้องตั้งค่า จัดเก็บ และตรวจสอบใบรับรองสัญญา รวมถึงยืนยันระบบวัสดุที่เข้ารหัสซึ่งใช้งานภายในฝั่งรถยนต์ (EV) และฝั่งอุปกรณ์ชาร์จ (EVSE)

ดังที่กล่าวมาข้างต้น ในระบบโปรโตคอล TLS:TLS 1.2:ปรับให้เข้ากับมาตรฐาน ISO 15118-2;TLS 1.3:สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO 15118-20; ทั้งสองฝ่ายที่ติดต่อสื่อสารกันจำเป็นต้องมีข้อมูลหลักสองประเภท:เอกสารแสดงเอกลักษณ์และวัสดุที่เชื่อถือได้ในจำนวนนี้ คลังเก็บกุญแจจะเก็บกุญแจส่วนตัวของอุปกรณ์และใบรับรองปลายทางที่เกี่ยวข้อง ซึ่งใช้ในการพิสูจน์ "ความถูกต้องตามกฎหมายของตัวตน" ส่วนคลังเก็บข้อมูลความเชื่อถือจะเก็บใบรับรอง CA ที่เชื่อถือได้ (จุดยึดความเชื่อถือ) ซึ่งใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของใบรับรองของอีกฝ่ายและตอบคำถามเกี่ยวกับ "ขอบเขตความเชื่อถือ"