Vertragszertifikat (Plug & Charge)

Was ist ein Vertragszertifikat?

Ein Vertragszertifikat ist ein digitales Zertifikat, das bei Plug & Charge nach ISO 15118 ein Elektrofahrzeug mit dem Ladevertrag eines Fahrers bei einem E-Mobilitätsanbieter (eMSP) verknüpft. Es enthält die Kennung des E-Mobility-Kontos aus dem Vertrag (EMAID) und einen öffentlichen Schlüssel. Das Fahrzeug weist nach, dass es den passenden privaten Schlüssel besitzt, und authentifiziert sich so automatisch an kompatiblen Ladepunkten.

Mit Vertragszertifikaten können Fahrer einen Ladevorgang starten, ohne eine RFID-Karte vorzuzeigen oder eine App zu öffnen. Sie werden vom eMSP oder von einem Dienst für Plug & Charge in seinem Auftrag ausgestellt und sind Teil der Public-Key-Infrastruktur (PKI) hinter der Authentifizierung per Plug & Charge nach ISO 15118. Plug & Charge ist das Ladeerlebnis für den Fahrer; das Vertragszertifikat ist der Berechtigungsnachweis dahinter.

Wie funktioniert ein Vertragszertifikat?

Vertrag abschließen. Der Fahrer aktiviert Plug & Charge bei einem eMSP, meist in dessen App. Der eMSP verknüpft den Vertrag und seine EMAID mit der Provisioning-Identität des Fahrzeugs, dem Zertifikat, das der Hersteller ab Werk installiert hat.
Zertifikat ausstellen und installieren. Der eMSP oder ein Dienst für Plug & Charge in seinem Auftrag (in der Terminologie von ISO 15118 der Certificate Provisioning Service, kurz CPS) bezieht ein signiertes Vertragszertifikat und überträgt es an das Fahrzeug, über einen kompatiblen Ladepunkt oder über das Backend des Herstellers. Ladepunkte leiten die Installation über OCPP (Open Charge Point Protocol) weiter: nativ in OCPP 2.0.1 und in OCPP 1.6 mit der ISO-15118-Erweiterung der Open Charge Alliance.
Authentifizierung am Ladepunkt. Wenn der Fahrer das Fahrzeug anschließt, legt das Fahrzeug sein Vertragszertifikat vor und weist nach, dass es den passenden privaten Schlüssel besitzt. Der Ladepunkt und seine Managementplattform prüfen das Zertifikat (Zertifikatskette, Ablaufdatum und Sperrstatus, Letzteren meist über OCSP durch die Plattform) und kontrollieren, ob der eMSP-Vertrag autorisiert ist. Ist die Autorisierung erfolgreich, beginnt der Ladevorgang, und er wird gemäß dem Vertrag des Fahrers abgerechnet.
Lebenszyklus des Zertifikats verwalten. Vertragszertifikate haben festgelegte Gültigkeitsdauern. Der eMSP verwaltet ihre Erneuerung und Sperrung. Läuft ein Zertifikat ab oder wird es gesperrt, braucht der Fahrer einen gültigen Ersatz oder eine andere Autorisierungsmethode, die der Ladepunkt unterstützt.

Nach ISO 15118-20 kann ein kompatibles Fahrzeug Vertragszertifikate mehrerer eMSPs speichern und jeweils das vorlegen, das der Ladepunkt akzeptiert.

Die Zertifikate einer PKI für Plug & Charge

Zertifikat	Aussteller	Speicherort	Was es nachweist
Zertifikat der Root-Zertifizierungsstelle (Root-CA)	Ein Root-Betreiber wie Hubject (V2G-Root) oder eine Root eines OEM oder eMSP	Die Truststores der Beteiligten, die ihm vertrauen	Der Vertrauensanker, auf den die anderen Zertifikate zurückgehen
OEM-Provisioning-Zertifikat	Der Fahrzeughersteller	Das Fahrzeug, ab der Produktion	Die Identität des Fahrzeugs (PCID, die Kennung seines Provisioning-Zertifikats), mit der ein Vertragszertifikat angefordert wird
Vertragszertifikat	Die Sub-CA des eMSP	Das Fahrzeug	Dass das Fahrzeug einen Vertrag (EMAID) mit diesem eMSP hat
Ladepunktzertifikat (SECC, der Kommunikationscontroller der Ladestation)	Eine Sub-CA unter der V2G-Root, auf Anfrage des CPO oder seiner Plattform	Der Ladepunkt	Dass der Ladepunkt echt ist, beim TLS-Handshake

Nicht jeder Beteiligte vertraut jeder Root. Welche Zertifikatsketten gelten, hängt davon ab, welchem Ökosystem für Plug & Charge der eMSP und der Ladestationsbetreiber (CPO) beigetreten sind.

Bedeutung für CPOs und eMSPs

Für eMSPs ist das Vertragszertifikat das Mittel, mit dem sie Kunden mit Plug & Charge automatisch identifizieren und abrechnen. Sie müssen Ausstellung, Bereitstellung und Lebenszyklusmanagement der Zertifikate organisieren, entweder mit eigener Infrastruktur oder über einen spezialisierten Dienstleister für Plug & Charge.

Für CPOs setzt die Unterstützung von Plug & Charge kompatible Ladehardware mit eigenen Ladepunktzertifikaten voraus, außerdem die Zertifikatsprüfung in der Managementplattform und ein Backend, das den eMSP-Vertrag des Fahrers autorisieren kann. In der Praxis braucht es also einen Weg, den Vertrag zu autorisieren: typischerweise einen Dienst für Plug & Charge wie den von Hubject, eine Roaming-Verbindung oder eine direkte Vereinbarung mit dem eMSP. Offene Protokolle wie OPCP von Hubject und OPNC von CharIN ermöglichen es Dienstleistern für Plug & Charge, Zertifikatsdaten über PKI-Ökosysteme hinweg auszutauschen.

Wie AMPECO Plug & Charge unterstützt

AMPECO ist von Hubject zertifizierter Plug&Charge-Backend-Anbieter. CPOs und eMSPs auf der EV-Lademanagement-Plattform von AMPECO können über die Dienste für Plug & Charge von Hubject eine zertifikatsbasierte Authentifizierung anbieten, wie auf der Seite zur Hubject-Integration von AMPECO beschrieben. Aufseiten der Ladestationen setzt die Plattform die ISO-15118-Funktionen von OCPP 2.0.1 um, über die Zertifikate installiert und aktualisiert werden.

Der Leitfaden von AMPECO zu ISO 15118 für CPOs und eMSPs erklärt die PKI und wie Zertifikate für Plug & Charge über OCPP übertragen werden.

Häufig gestellte Fragen

Ist ein Vertragszertifikat dasselbe wie eine EMAID?

Nein. Die EMAID ist die Kennung des Vertrags, eine Zeichenfolge, die der eMSP vergibt und die im Datensatz des Ladevorgangs erscheint. Das Vertragszertifikat ist der Berechtigungsnachweis, der belegt, dass das Fahrzeug diesen Vertrag hat: Es enthält die EMAID und einen öffentlichen Schlüssel und wird unter der Sub-CA des eMSP ausgestellt, die der eMSP selbst oder ein Dienstleister betreibt.

Wie lange ist ein Vertragszertifikat gültig?

Vertragszertifikate haben festgelegte Gültigkeitsdauern, die sich nach den geltenden PKI-Regeln und dem Aussteller richten; der PKI-Leitfaden von CharIN empfiehlt, dass ein Vertragszertifikat nicht länger gilt als das Provisioning-Zertifikat des Fahrzeugs. Ein abgelaufenes oder gesperrtes Zertifikat muss ersetzt werden, bevor Plug & Charge für dieses Fahrzeug wieder funktioniert.

Funktioniert ein Vertragszertifikat an jeder Ladestation mit Plug & Charge?

Nein. Der Ladepunkt muss Plug & Charge nach ISO 15118 unterstützen, die Vertrauenskette des Zertifikats erkennen und den eMSP-Vertrag des Fahrers autorisieren können. Dafür braucht es in der Regel einen Dienst für Plug & Charge, eine Roaming-Verbindung oder eine direkte Vereinbarung zwischen den Anbietern. Eine gültige Kette belegt, wer den Vertrag ausgestellt hat; sie sagt dem CPO nicht, wer den Ladevorgang bezahlt.