Explicación detallada del principio de funcionamiento técnico del servicio de carga PnC Plug&Charge -1

1. Fase de creación de confianza entre los vehículos y las estaciones de carga.

Verificación de identidad:La estación de carga verifica su identidad mediante el certificado SECC (Controlador de Comunicación de Equipos de Suministro), mientras que el vehículo utiliza el certificado raíz V2G preconfigurado de fábrica (Ancla de Confianza) para la verificación cruzada. Para prevenir ataques de falsificación de certificados, el sistema ha implementado el protocolo OCSP (Protocolo de Estado de Certificado en Línea). En la última norma ISO 15118-20, la verificación de revocación en tiempo real es obligatoria para todos los certificados (incluidos los certificados Sub CA y Leaf) para garantizar que cada enlace de comunicación esté bajo una estricta supervisión de cumplimiento.

En esta etapa, el vehículo eléctrico (VE) y la estación de carga (ECV) se conectan según el protocolo ISO 15118. Tras completar la operación de inserción del arma y establecer un enlace de comunicación digital, ambas partes negociarán para determinar la versión del Protocolo de Seguridad de la Capa de Transporte (TLS) que se utilizará.

• TLS 1.2Se utiliza en la norma ISO 15118-2;
• Al utilizar elISO 15118-20estándar,TLS 1.3es adoptado;

1. La estación de carga presenta su cadena de certificados al vehículo eléctrico, incluyendo el certificado del controlador de comunicación del equipo de suministro (SECC) y el certificado de la autoridad de certificación intermedia (Sub CA) del operador de carga (CPO), para completar la autenticación de identidad segura del vehículo.
2. Los vehículos eléctricos utilizan anclas de confianza preinstaladas (es decir, certificados raíz V2G preestablecidos antes de la entrega del vehículo a los usuarios) para verificar la cadena completa de certificados enviada por las estaciones de carga.
3. Los vehículos eléctricos se someterán a una verificación del estado de revocación del certificado: Según la norma ISO 15118-2, los certificados SECC están diseñados con un período de validez corto (2-3 meses), y el estado de revocación de los certificados CPO Sub CA se verifica a través del Protocolo de estado de certificado en línea (OCSP); la norma ISO 15118-20 exige que todos los certificados se sometan a una verificación del estado de revocación a través del OCSP.
4. Una vez superados todos los pasos de verificación, el vehículo eléctrico puede confirmar la identidad fiable de la estación de carga y, a continuación, se transmitirán todos los datos de comunicación completos mediante métodos cifrados.

2. Etapa de negociación del método de reconocimiento de identidad

La lógica de incompatibilidad entre EIM y PnC: El protocolo prohíbe estrictamente el reconocimiento de doble identidad en los usuarios. Si se detecta que el usuario ha iniciado el proceso manualmente mediante RFID o la aplicación (modo EIM), la estación de carga debe finalizar automáticamente el proceso de activación de PnC para evitar el riesgo comercial de facturación duplicada.

La norma ISO 15118 define dos mecanismos de reconocimiento de identidad de la sesión de carga:

• 1. Medios de identificación externa (EIM):que abarca tarjetas de identificación por radiofrecuencia (RFID), tarjetas de crédito, aplicaciones móviles, códigos QR, etc.
• 2. Conectar y cargar:Un mecanismo de autenticación totalmente automatizado basado en certificados.

Restricción principal:Las estaciones de carga no deben realizar reconocimiento de doble identidad en los usuarios. Si el usuario completa la autenticación mediante medios externos, como una tarjeta RFID, antes de conectar el cargador, la estación de carga debe desactivar la función plug and play. De lo contrario, el vehículo podría certificarse repetidamente mediante el certificado del contrato, lo que conlleva el riesgo de facturación duplicada.

3. Etapa de verificación de la identidad del vehículo

Una vez que el sistema selecciona el modo de carga plug and play, el vehículo eléctrico envía el certificado de contrato y el certificado de la Autoridad de Certificación Subordinada (CA) del Proveedor de Servicios Móviles (MSP) a la estación de carga. Estos certificados se integran en una cadena de certificados completa y se inicia oficialmente el proceso de verificación de identidad. El sistema backend realiza simultáneamente múltiples comprobaciones de seguridad para garantizar la legalidad de las sesiones de carga, la validez de las cuentas de facturación y prevenir el riesgo de suplantación de identidad del vehículo.

Para evitar ataques de repetición (es decir, que los hackers intercepten los mensajes de autorización y los reenvíen repetidamente), el sistema genera un código de desafío aleatorio de 128 bits. El vehículo debe usar una clave privada para firmar el código de desafío, y la estación de carga realizará una verificación de firma local con precisión de milisegundos utilizando la clave pública del certificado del contrato. Este cifrado asimétrico garantiza la unicidad y la no repudiación de la autorización instantánea.

1. Verificación de la validez de los cúmulos de carga en las cadenas de certificados

La estación de carga o el sistema backend de CPO debe completar las dos verificaciones principales siguientes:

• Verificación de validez:Confirme que todos los certificados de la cadena de certificados estén dentro de su período de validez;
• Verificación de autenticidad:Verifique la validez de la firma digital de cadena completa, desde el certificado del contrato hasta el certificado raíz.

El requisito previo para implementar la verificación local es que la estación de carga haya preconfigurado el certificado raíz correspondiente, normalmente el certificado raíz CA V2G proporcionado por el operador PKI y, en algunos casos, el propio certificado raíz CA del MSP (con una proporción de aplicación relativamente baja).

2. Verificación en línea del estado de revocación del certificado

Parte del proceso de verificación se basa en la interacción en línea, y la verificación del estado de revocación del certificado es uno de los procesos centrales. La estación de carga iniciará una consulta al respondedor OCSP preestablecido en el certificado para confirmar que los siguientes dos tipos de certificados no han sido revocados:

• Certificado CPO Sub CA (aplicable a las normas ISO 15118-2 e ISO 15118-20);
• Certificado de contrato (aplicable únicamente a la norma ISO 15118-20);

3. Verificación del estado de la cuenta de facturación

Una vez completada la facturación, el sistema finaliza automáticamente el proceso desde el intercambio de datos hasta la recepción de fondos: tras verificar la validez del certificado, CPO confirmará el estado de validez del contrato de facturación del usuario. El sistema extraerá el ID del proveedor de servicios del identificador de la cuenta de red del vehículo (EMAID), y CPMS asociará el MSP correspondiente con este ID para verificar que la cuenta no esté suspendida ni cancelada.

4. El proceso de carga ha comenzado.

Tras confirmar la identidad del vehículo eléctrico, el vehículo y la estación de carga seguirán el proceso de intercambio de mensajes de la norma ISO 15118, negociarán los parámetros y el tiempo de carga, e iniciarán oficialmente el servicio de carga.

Para completar la función de conexión y carga PnC (Plug&Charge), es necesario preconfigurar, almacenar y verificar el certificado del contrato, y confirmar el sistema de material cifrado implementado internamente en el extremo del vehículo (EV) y en el extremo de la pila (EVSE).

Como se mencionó anteriormente, en el sistema de protocolo TLS:TLS 1.2:Adaptado a la norma ISO 15118-2;TLS 1.3:Compatible con ISO 15118-20; ambas partes comunicantes necesitan tener dos tipos de datos básicos:Materiales de identidadymateriales de confianzaEntre ellos, el repositorio de claves almacena la clave privada del dispositivo y el certificado hoja correspondiente, que se utiliza para demostrar la "legitimidad de la identidad"; el inventario de confianza almacena certificados CA de confianza (anclas de confianza), que se utilizan para verificar la validez de los certificados de la otra parte y responder a la pregunta del "límite de confianza".