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充電樁網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險分析與措施

物聯(lián)網(wǎng)芯片 ? 來源:物聯(lián)網(wǎng)芯片 ? 作者:物聯(lián)網(wǎng)芯片 ? 2022-09-26 17:34 ? 次閱讀
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新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施(充電樁)中的網(wǎng)絡(luò)安全的重要性越來越大。充電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)有可能面臨多重網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險,如果大量設(shè)備不受控的充電,非法通訊或斷開連接,可能會對本地配電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生潛在影響。

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由于電動汽車 (EV) 充電樁與其他聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一樣容易受到網(wǎng)絡(luò)威脅。因此,電動汽車行業(yè)必須盡可能在實施中完全解決網(wǎng)絡(luò)安全問題。

即使我們的電動汽車實施了軟件相關(guān)的安全協(xié)議和安全算法以及安全措施,但是充電樁是分離且非常碎片化的,當(dāng)我們將插入充電樁充電或使用其相關(guān)應(yīng)用程序之一時,并不能完全保證安全性,因為電動汽車充電樁生態(tài)系統(tǒng)中可能存在安全漏洞,這可能會危及我們的隱私,危及我們的安全,甚至整個電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。這些安全漏洞會影響電動汽車充電樁的所有組成部分。從充電站、充電樁本身,到提供充電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的充電點(diǎn)運(yùn)營商 (CPO),以及作為能源分配網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理者的配電系統(tǒng)運(yùn)營商 (DSO)。

實施網(wǎng)絡(luò)安全措施對于創(chuàng)建一個用戶可以安全充電的可信環(huán)境至關(guān)重要。電動汽車充電樁的安全性應(yīng)特別關(guān)注通信、移動應(yīng)用程序、固件更新和物理接入點(diǎn)。原因是,當(dāng)充電點(diǎn)和 CPO 后臺建立相互通信時,重要的是要采取措施確保沒有人可以干擾和改變這種通信,這對于電動汽車充電的正常運(yùn)行至關(guān)重要,例如,通過使用基于專用安全芯片的加密通信。

另一方面,還應(yīng)加強(qiáng)用于與充電樁交互的移動應(yīng)用程序和站內(nèi)安裝的軟件的安全性,因為這些應(yīng)用程序很容易受到網(wǎng)絡(luò)威脅。

電動汽車充電樁網(wǎng)絡(luò)安全的另一個重要方面是支持固件更新。這是一個可以識別和糾正許多漏洞以優(yōu)化安全性的過程。

電動汽車充電樁的物理接入點(diǎn)容易受到物理攻擊,例如試圖修改微處理器或內(nèi)存等內(nèi)部組件上的易受攻擊的軟件。

電動汽車充電樁的安全風(fēng)險

根據(jù)MODSEMI的安全實驗室分析,充電樁安全風(fēng)險非常多,但最常見的情況是身份盜竊、數(shù)據(jù)更改、未經(jīng)授權(quán)的訪問權(quán)限、惡意軟件插入、私人和敏感信息盜竊、電流操縱以及可能危及充電樁安全的運(yùn)行參數(shù)變化等.

此外,充電樁的安全缺失或漏洞使得發(fā)起大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)攻擊成為可能,這些攻擊也會危及電網(wǎng)的安全。因此,不僅電動汽車會面臨危險,電力基礎(chǔ)設(shè)施本身也會面臨崩潰。

電動汽車充電樁的網(wǎng)絡(luò)安全措施與解決方案

充電網(wǎng)絡(luò)作為一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施,連接到電網(wǎng)的每一個設(shè)備,包括電動汽車和充電樁,都需要提供措施來保護(hù)電網(wǎng)免受潛在的攻擊。如果第三方可以從充電過程中操縱大量與充電相關(guān)的信息和計費(fèi)數(shù)據(jù),這種致命的漏洞和事故將導(dǎo)致用戶對充電基礎(chǔ)設(shè)施失去信任。

電動汽車充電樁的網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)包括以下措施:

消息的加密和解密以確保對手無法竊聽通道以確保機(jī)密性。

驗證關(guān)鍵交互信息的完整性,支持基于PKI證書體系的信任模型。

驗證其聲稱的通信方(電動汽車或充電點(diǎn)),以確保真實性,如TLS。

確保充電樁固件不被惡意篡改,包含固件更新與啟動(secureboot)

從具體方式來看,由于安全協(xié)議的復(fù)雜性,最佳的一種方式在充電樁中集成專用的物聯(lián)網(wǎng)安全加密芯片,基于安全芯片來快速建立可信任的安全信任根。目前與充電樁相關(guān)最為全面的安全芯片是MODSEMI推出的MOD8ID加密安全芯片,支持多密鑰保護(hù),ECC非對稱算法簽名驗簽,AES加密傳輸,證書管理,TLS以及SecureBoot等多種功能的協(xié)議棧。且針對充電樁應(yīng)用提供完整的上層集成套件。

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電動汽車充電樁的信任模型

基于MOD8ID加密芯片,電動汽車充電樁的安全信任模型圍繞這通訊加密與密鑰存儲,secureboot,TLS以及PKI證書體系來開展。

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基于MOD8ID安全芯片的充電樁模型

-加密與密鑰存儲用來防護(hù)數(shù)據(jù)通信的機(jī)密性。

-PKI與數(shù)字證書用于驗證,車輛可以在握手期間驗證充電樁,反之亦然,在兩個節(jié)點(diǎn)開始交換信息之前。充電樁應(yīng)與 CRL 集成,以驗證證書是否仍然有效。PKI 中可以有其他基于關(guān)系的信任模型來幫助驗證數(shù)字證書。并可通過CA來管理 PKI 中使用的加密密鑰以及數(shù)字證書的頒發(fā)、存儲、分發(fā)和撤銷。數(shù)字證書用于驗證,車輛可以在握手期間驗證充電樁,反之亦然,在兩個節(jié)點(diǎn)開始交換信息之前。充電樁應(yīng)與 CRL 集成,以驗證證書是否仍然有效。PKI 中可以有其他基于關(guān)系的信任模型來幫助驗證數(shù)字證書。

-電力線通信 (PLC) 上的 TLS 堆棧應(yīng)支持支持機(jī)密性、完整性和真實性的強(qiáng)密碼套件。了解強(qiáng)協(xié)議 (TLS 1.2) 和算法電源線的需求以避免數(shù)據(jù)泄露非常重要。MOD8ID加密芯片支持TLS1.2/1.3

MOD8ID加密芯片中的secureboot功能用于保護(hù)充電樁固件完整性以及固件升級的安全性。

結(jié)論

由于我們目前正在經(jīng)歷的連接設(shè)備的高風(fēng)險、復(fù)雜性和快速發(fā)展,電動汽車充電樁的網(wǎng)絡(luò)安全是一項關(guān)鍵需求。設(shè)置最低安全級別可以防止攻擊導(dǎo)致充電點(diǎn)故障并成為用戶、CPO 和 DSO 的安全風(fēng)險。同時可以看到,基于MOD8ID加密芯片的充電樁安全解決方案確保了充電樁應(yīng)用場景的快速安全閉環(huán)。

審核編輯 黃昊宇

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