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A Study on the Application of Cross-Certification Technology for the Automatic Authentication of Charging Users in ISO 15118 Standard

ISO 15118 충전 사용자 자동인증을 위한 교차인증서 기술의 적용에 관한 연구

  • Lee, Sujeong (Dept. of Security & Management Engineering, Myongji University) ;
  • Shin, Minho (Dept. of Computer Engineering, Myongji University) ;
  • Jang, Hyuk-soo (Dept. of Computer Engineering, Myongji University)
  • Received : 2020.09.05
  • Accepted : 2020.04.10
  • Published : 2020.05.31

Abstract

ISO 15118 is an international standard that defines communication between electric vehicles and electric vehicle chargers. Plug & Charge (PnC) was also defined as a technology to automatically authenticate users when using charging services. PnC indicates automatic authentication technology where all processes such as electric vehicle user authentication, charging and billing are automatically processed. According to the standard, certificates for chargers and CPSs (Certificate Provisioning Services) should be under the V2G (Vehicle to Grid) Root certificate. In Korea, the utility company operates its own PKI (Public Key Infrastructure), making it difficult to provide chargers under the V2G Root Certificate. Therefore, a method that can be authenticated is necessary even when you have different Root Certificates. This paper proposes to apply cross-certificate technology to PnC authentication. Automatic authentication of Cross Certification is to issue a cross-certificate of the Root CA and include it in the certificate chain to proceed with automatic authentication, even if you have different Root certificates. Applying cross-certificate technology enables verification of certificates under other Root certificates. In this paper, the PnC automatic authentication and cross certificate automatic authentication is implemented, so as to proceed with proof of concept proving that both methods are available. Define development requirements, certificate profiles, and user authentication sequences, and implement and execute them accordingly. This experiment confirms that two automatic authentication are practicable, especially the scalability of automatic authentication using cross-certificate PnC.

ISO 15118은 전기자동차와 전기차 충전기 사이의 통신을 정의하는 국제 표준이다. 또한 충전 서비스를 이용할 때 사용자를 자동인증하는 기술로써 Plug & Charge(PnC)를 정의하였다. PnC는 전기차 사용자 인증, 충전, 요금 청구 등의 모든 과정이 자동으로 처리되는 자동인증기술을 말한다. 표준에 따르면 충전기와 CPS(Certificate Provisioning Service)의 인증서는 V2G(Vehicle to Grid) Root 인증서의 아래에 있어야 한다. 한국의 경우 한국전력공사가 자체적으로 PKI(Public Key Infrastructure)를 운영하고 있으므로 한전이 제공하는 충전기는 V2G Root 인증서의 아래에 있는 것이 어렵다. 따라서 서로 다른 Root 인증서를 가지고 있을 때에도 인증이 가능한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 PnC 방식의 인증에 교차 인증서의 적용을 제안한다. 교차 인증서 자동인증은 서로 다른 Root 인증서를 가지더라도 인증이 가능하도록 Root CA의 교차 인증서를 발급하고 인증서 체인에 포함시켜 자동인증을 진행하는 것이다. 교차 인증서 기술을 적용하면 다른 Root 인증서의 아래에 있는 인증서의 검증을 가능하도록 해준다. 본 논문에서는 PnC 방식과 교차 인증서를 적용한 PnC 방식의 자동인증을 구현하여, 두 가지 방식이 모두 사용 가능함을 증명하는 개념 증명을 진행한다. 개발 요구사항과 인증서 프로파일, 사용자 인증 시퀀스를 작성하고, 이에 따라 구현, 실행한다. 이 실험을 통해 두 가지의 자동인증이 실행 가능하고, 특히 교차 인증서를 적용한 PnC 방식의 자동인증의 확장성이 뛰어남을 확인한다.

Keywords

References

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  7. Shin, M., Lee, S., and Zhang, S., "Standard Developments of Electric Vehicle Charging Infrastructure," The 3rd International Conference on Electric Vehicle, Smart Grid and Information Technology, 2018.