PnC Plug&Charge şarj hizmetinin teknik çalışma prensibinin detaylı açıklaması -1

1. Araçlar ve şarj istasyonları arasında güven oluşturma aşaması

Kimlik doğrulama:Şarj istasyonu kimliğini SECC (Supply Equipment Communication Controller) sertifikası aracılığıyla doğrularken, araç çapraz doğrulama için fabrika ön ayarlı V2G kök sertifikasını (Trust Anchor) kullanır. Sertifika sahteciliği saldırılarını önlemek için sistem OCSP (Online Certificate Status Protocol) protokolünü kullanıma sunmuştur. En son ISO15118-20 standardında, her iletişim bağlantısının sıkı uyumluluk izlemesi altında olmasını sağlamak için tüm sertifikalar (Alt Sertifika Yetkilisi ve Yaprak sertifikaları dahil) için gerçek zamanlı iptal doğrulaması zorunludur.

Bu aşamada, araç (EV) ve şarj istasyonu (EVSE), ISO 15118 protokolüne göre el sıkışır. Şarj tabancası yerleştirme işlemi tamamlandıktan ve dijital iletişim bağlantısı kurulduktan sonra, her iki taraf da Taşıma Katmanı Güvenlik Protokolü (TLS) uygulama sürümünü belirlemek için görüşme yapacaktır:

• TLS 1.2ISO 15118-2 standardında kullanılmaktadır;
• KullanırkenISO 15118-20standart,TLS 1.3kabul edildi;

1. Şarj istasyonu, aracın güvenilir kimlik doğrulamasını tamamlamak için, Tedarik Ekipmanı İletişim Kontrolcüsü (SECC) sertifikası ve Şarj Operatörü (CPO) Ara Sertifika Yetkilisi (Sub CA) sertifikası da dahil olmak üzere sertifika zincirini elektrikli araca sunar.
2. Elektrikli araçlar, şarj istasyonları tarafından gönderilen eksiksiz sertifika zincirini doğrulamak için önceden yüklenmiş güven çapaları (yani, araç kullanıcılara teslim edilmeden önce önceden ayarlanmış V2G kök sertifikaları) kullanır.
3. Elektrikli araçlar için sertifika iptal durumu doğrulama işlemi yapılacaktır: ISO 15118-2 standardına göre, SECC sertifikaları kısa süreli (2-3 ay) geçerlilik süresiyle tasarlanmıştır ve CPO Alt CA sertifikalarının iptal durumu Çevrimiçi Sertifika Durumu Protokolü (OCSP) aracılığıyla doğrulanır; ISO 15118-20 standardı, tüm sertifikaların OCSP aracılığıyla iptal durumu doğrulama işleminden geçmesini gerektirir.
4. Tüm doğrulama adımları tamamlandıktan sonra, elektrikli araç şarj istasyonunun güvenilir kimliğini doğrulayabilir ve ardından tüm iletişim verileri şifrelenmiş yöntemler kullanılarak iletilir.

2. Kimlik tanıma yöntemi müzakere aşaması

EIM ve PnC arasındaki karşılıklı dışlayıcı mantık: Protokol, kullanıcılar üzerinde "çift kimlik tanıma" işlemini kesinlikle yasaklar. Kullanıcının RFID veya uygulama (EIM modu) aracılığıyla manuel olarak başlattığı tespit edilirse, şarj istasyonu, mükerrer faturalandırma riskini önlemek için PnC tetikleme işlemini otomatik olarak sonlandırmalıdır.

ISO 15118 standardı, iki şarj oturumu kimlik tanıma mekanizması tanımlar:

• 1. Harici Kimlik Belirleme Araçları (DÖG):Radyo Frekanslı Tanımlama (RFID) kartları, kredi kartları, mobil uygulamalar, QR kodları vb. konuları kapsamaktadır;
• 2. Tak ve Şarj Et:Sertifikalara dayalı, tamamen otomatikleştirilmiş bir kimlik doğrulama mekanizması.

Temel kısıtlama:Şarj istasyonları, kullanıcılar üzerinde çift kimlik tanıma işlemi gerçekleştirmemelidir. Kullanıcı, şarj cihazını bağlamadan önce RFID kartı gibi harici yöntemlerle kimlik doğrulamasını tamamlarsa, şarj istasyonu tak ve çalıştır işlevinin tetiklenmesini sonlandırmalıdır; aksi takdirde, araç sözleşme belgesi üzerinden tekrar tekrar onaylanabilir ve bu da mükerrer faturalandırma riskine yol açabilir.

3. Araç kimlik doğrulama aşaması

Sistem tak ve çalıştır şarj modunu seçtikten sonra, elektrikli araç sözleşme sertifikasını ve destekleyici Mobil Servis Sağlayıcı (MSP) Alt Sertifika Yetkilisi (Sub CA) sertifikasını şarj istasyonuna gönderir. Yukarıdaki sertifikalar eksiksiz bir sertifika zincirine entegre edilir ve temel kimlik doğrulama süreci resmen başlatılır. Arka uç, şarj oturumlarının yasallığını, faturalandırma hesaplarının geçerliliğini kapsamlı bir şekilde sağlamak ve araç kimliği sahteciliği riskini önlemek için eş zamanlı olarak birden fazla güvenlik kontrolü gerçekleştirir.

Tekrar saldırılarını (yani bilgisayar korsanlarının yetkilendirme mesajlarını ele geçirip tekrar tekrar göndermesini) önlemek için sistem 128 bitlik rastgele bir doğrulama kodu oluşturur. Araç, doğrulama kodunu imzalamak için özel bir anahtar kullanmalıdır ve şarj istasyonu, sözleşme sertifikasının genel anahtarını kullanarak milisaniye düzeyinde yerel olarak imza doğrulaması yapacaktır. Bu asimetrik şifreleme, anlık yetkilendirmenin benzersizliğini ve reddedilemezliğini sağlar.

1. Sertifika zincirlerindeki şarj kazıklarının geçerliliğinin doğrulanması

Şarj istasyonu veya CPO arka uç sisteminin aşağıdaki iki temel doğrulamayı tamamlaması gerekmektedir:

• Geçerlilik doğrulaması:Sertifika zincirindeki tüm sertifikaların geçerlilik süreleri içinde olduğunu doğrulayın;
• Orijinallik doğrulama:Sözleşme sertifikasından kök sertifikaya kadar tüm zincirdeki dijital imzanın geçerliliğini doğrulayın.

Yerel doğrulamanın uygulanmasının ön koşulu, şarj istasyonunun ilgili kök sertifikayı önceden ayarlamış olmasıdır; bu genellikle PKI operatörü tarafından sağlanan V2G kök CA sertifikasıdır ve bazı durumlarda (nispeten düşük bir uygulama oranıyla) MSP'nin kendi kök CA sertifikasıdır.

2. Sertifika iptal durumunun çevrimiçi doğrulanması

Doğrulama sürecinin bir kısmı çevrimiçi etkileşime dayanır ve sertifika iptal durumu doğrulaması temel süreçlerden biridir. Şarj istasyonu, aşağıdaki iki tür sertifikanın iptal edilmediğini doğrulamak için sertifikada önceden ayarlanmış OCSP yanıtlayıcısına bir sorgu başlatacaktır:

• CPO Alt CA Sertifikası (hem ISO 15118-2 hem de ISO 15118-20 standartları için geçerlidir);
• Sözleşme belgesi (yalnızca ISO 15118-20 standardı için geçerlidir);

3. Faturalandırma hesabı durumunun doğrulanması

Şarj işlemi tamamlandıktan sonra, sistem veri alışverişinden fon alımına kadar olan süreci otomatik olarak tamamlar: Sertifikanın geçerliliğini doğruladıktan sonra, CPO kullanıcının faturalama sözleşmesinin geçerlilik durumunu onaylar. Sistem, araç ağ hesabı tanımlayıcısından (EMAID) servis sağlayıcı kimliğini çıkarır ve CPMS, hesabın askıya alınmış veya iptal edilmiş durumda olmadığını doğrulamak için ilgili MSP'yi bu kimlikle ilişkilendirir.

4. Şarj işlemi başladı

Elektrikli aracın kimliği doğrulandıktan sonra, araç ve şarj istasyonu ISO 15118 standardının mesaj alışverişi sürecini takip ederek şarj parametreleri ve zamanlaması konusunda anlaşmaya varacak ve şarj hizmetini resmen başlatacaktır.

PnC (Tak ve Şarj Et) tak ve şarj etme işlevini tamamlamak için, sözleşme sertifikasının önceden ayarlanması, saklanması ve doğrulanması ve araç ucunda (EV) ve şarj istasyonunda (EVSE) dahili olarak konuşlandırılan şifrelenmiş malzeme sisteminin onaylanması gereklidir.

Yukarıda belirtildiği gibi, TLS protokol sisteminde:TLS 1.2:ISO 15118-2'ye uyarlanmıştır;TLS 1.3:ISO 15118-20 ile uyumludur; Her iki iletişim tarafının da iki tür temel veriye sahip olması gerekir:Kimlik materyalleriVegüven materyalleriBunlar arasında, anahtar deposu cihazın özel anahtarını ve "kimliğin meşruiyetini" kanıtlamak için kullanılan ilgili yaprak sertifikasını saklar; Güven envanteri ise karşı tarafın sertifikalarının geçerliliğini doğrulamak ve "güven sınırı" sorusunu yanıtlamak için kullanılan güvenilir CA sertifikalarını (güven çapaları) saklar.