在新能源充电设施快速普及、充电网络智能化程度不断提升的背景下,充电数据的安全传输至关重要。充电数据涵盖用户隐私信息、支付数据、设备运行状态等敏感内容,一旦泄露或被篡改,将带来严重的安全隐患。为此,规范的技术标准与可靠的实现方式成为保障充电数据安全的关键。
一、充电数据加密传输的必要性
1. 保护用户隐私:充电数据包含用户身份信息、充电位置、充电习惯等隐私内容,加密传输可防止用户隐私被窃取,避免个人信息泄露导致的骚扰、诈骗等问题。
2. 保障交易安全:涉及充电费用支付时,加密传输能确保支付数据在传输过程中不被篡改、窃取,保障资金安全,维护用户与运营方的合法权益。
3. 维护设备稳定:充电设备运行状态数据若遭恶意篡改,可能导致设备故障或安全事故。加密传输可保证数据的完整性和真实性,确保充电设备安全、稳定运行。
二、充电数据加密传输的技术标准
(一)国际标准
1. IEC 62196 系列标准:国际电工委员会(IEC)制定的电动汽车传导充电用连接装置标准,其中对充电数据传输的通信协议和安全机制作出规范,要求采用加密技术保障数据传输安全,如对身份认证、数据完整性校验等环节进行加密处理。
2. ISO/SAE 15118 标准:致力于实现电动汽车与电网之间的双向通信(V2G),该标准规定了充电过程中数据交互的加密要求,采用 TLS(传输层安全)协议等加密技术,确保车辆与充电设施、电网之间数据传输的安全性和可靠性。
(二)国内标准
1. GB/T 通信相关标准:我国制定的电动汽车充电设施通信相关国家标准,明确了充电数据加密传输的技术要求,包括加密算法的选择、密钥管理等内容。例如,要求采用国密算法(如 SM2、SM3、SM4)对充电数据进行加密,保障数据安全符合国内安全规范。
2. 行业规范:国家能源局、工业和信息化部等部门发布的行业规范,进一步细化充电数据加密传输在不同应用场景下的实施要求,推动充电数据加密传输技术的标准化和规范化应用。
三、充电数据加密传输的实现方式
1. 对称加密算法:使用相同的密钥进行加密和解密,如 AES(高级加密标准)算法。其特点是加密速度快、效率高,适用于大量充电数据的快速加密处理。在充电设施与车辆的通信中,可快速加密传输充电状态数据,但密钥管理较为复杂,需确保密钥安全分发。
2. 非对称加密算法:采用公钥和私钥对数据进行加密和解密,如 RSA 算法。公钥用于加密数据,私钥用于解密,安全性较高。常用于充电服务平台与用户终端之间的身份认证和密钥交换过程,保障数据传输的初始安全,但加密解密速度相对较慢。
3. 混合加密方式:结合对称加密和非对称加密的优势,先用非对称加密算法进行密钥协商和交换,获取对称加密密钥,再使用对称加密算法对大量充电数据进行加密传输。这种方式既能保证加密效率,又能确保密钥安全,是目前充电数据加密传输中常用的实现方式。
4. SSL/TLS 协议:在网络传输层提供安全及数据完整性的安全协议,通过数字证书验证通信双方身份,并对传输数据进行加密。充电运营平台的网页端与用户浏览器之间的数据交互,通常采用 SSL/TLS 协议加密,保障用户登录信息、支付操作等数据的安全传输。
四、充电数据加密传输的应用场景
1. 车 - 桩通信:电动汽车与充电桩之间的数据交互,包括充电请求、充电参数设置、充电状态反馈等数据,通过加密传输确保车辆与充电桩之间的通信安全,防止充电过程被恶意干扰。
2. 桩 - 云通信:充电桩与充电运营平台(云端)之间的数据传输,如充电桩的位置信息、运行状态、交易记录等,加密传输可保障运营平台对充电桩的有效管理和数据安全存储。
3. 用户终端与平台通信:用户通过手机 APP、网页等终端与充电运营平台进行交互时,涉及的用户注册信息、充电订单查询、费用支付等数据,均需加密传输,保护用户隐私和交易安全。
五、未来发展趋势
1. 更先进的加密算法应用:随着计算能力的提升和安全威胁的演变,量子加密、同态加密等新型加密算法可能逐步应用于充电数据加密传输领域,进一步提升数据安全防护水平。
2. 智能化密钥管理:利用人工智能、区块链技术实现密钥的自动化生成、分发、更新和销毁,提高密钥管理的安全性和效率,降低人为管理带来的安全风险。
3. 多领域安全协同:充电数据加密传输将与车联网安全、电网安全等领域加强协同,构建更全面、更立体的安全防护体系,保障新能源充电生态系统的安全稳定运行。