为推动电动汽车关键共性技术发展,服务于成员单位技术研发需求,自成立以来,联盟一直持续开展整车及关键零部件前沿、共性技术研究工作,形成了大批研究成果,推动了电动汽车产业技术创新和进步。2023联盟共立项共性技术课题22项,为推动课题交流和成果共享,联盟将持续发布在研课题研究进展和成果,最大化发挥课题研究价值。
由于国内在车桩协同领域的CA体系待完善,即插即充业务流程待完善,车桩有线通信不满足数字证书传递,基础设施条件和标准有待加强,测评方法缺失等问题。基于课题研究目标,探索建立一种问题导向、跨领域合作交流、知识分享的开放型工作机制,提升新技术探索创新引领成效。为未来产业发展进行技术研究,形成技术路线,为相应的标准化工作奠定基础。
本专题在国内外车桩协同发展现状的基础上,依托我国技术发展路线,分析行业问题,以基于数字证书的车桩协同通信安全认证的共性技术为研究对象,深入分析即插即充场景下的数字证书认证的场景模式分析,形成车桩协同认证的整体技术方案,为本课题内其他专题研究提供基础支持和研究依据,并为我国产业发展路线提供研究基础。
在了解现有主流技术路线的前提下,结合典型车桩应用场景研究,引入用户元素,C-V2X证书和业务互通机制的研究,形成人车桩云网一体化证书体系。
图1 证书体系研究过程
在常规技术路线之上,将用户以车辆用户合同证书的方式,作为充电支付凭证纳入车桩认证的体系中,从横向、纵向和应用三个维度构建了人车桩云网一体化证书体系。
横向行业维度:人车桩云网一体化架构涉及充电设施所属的能源行业、电动汽车设计的交通运输行业、用户账户涉及的工信或者金融行业,以及公共信息和跨行业许可涉及的政府机构部门,各行业、部门互相之间相对独立,不存在隶属关系,会建立各自行业的一个或多个根证书及管理机构,因此证书体系的构建需要兼顾跨越行业的业务需求,以及跨越根证书的多根互信机制。
纵向管理维度:在同一个根证书下,为强化证书的公信力、规范行业发展与监管,需要建立多级的管理机制。自上而下依次是:1) 管理根证书的根证书管理中心,负责行业根证书的管理,和次级根证书的签发,通常由政府或行业公共事业机构建设和运营;2) 管理CA机构的管理机构,负责对CA平台进行监管及其根证书分配,通常由政府或行业监管部门负责,或由根证书管理中心代理;3) CA证书签发运营机构,负责终端证书的签发和管理工作,需要构建CA证书平台,支持多级证书平台架构和多级企业根证书的构建;4) 终端证书层,具体的应用证书和身份证书,通常在具体的业务运营平台、终端设备设施上进行证书的安装、管理和认证。
应用功能维度:人车桩云网一体化证书体系涉及多个类型的主体间的认证,不同主体对证书类型、格式、功能、管理方式等的要求均不同,主要分为平台类证书、充电设施身份证书、车辆身份证书和用户身份证书、以及部分场景中用于保障通信安全的TLS证书。
课题组以打通关键技术环节为目的,在国创移动实验室搭建了模拟试验连接装置,实现车桩即插即充业务的健全环节的模拟验证。验证采用WIFI车桩的近场通信方式,解决车桩CAN线连接由于传输速率低和单帧长度小导致难以稳定传输数字证书的问题。业务上验证了将用户合同证书作为充电凭证证书,打通从插枪到支付结算的环节,形成信任闭环,验证了方案在技术、业务流程上的有效性。
下一步工作计划
进一步验证流程模式完整性和兼容性,并基于研究成果,形成基于数字证书的车桩协同通信安全认证技术指南。
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