(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211506948.5 (22)申请日 2022.11.29 (71)申请人 国网电动汽车服 务(天津)有限公司 地址 300457 天津市滨 海新区滨 海-中关村 科技园荣晟广场4 号楼806-56 申请人 国网天津市电力公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 吴俊峰　伦小翔　朱洪东　袁新润　 高杰　刘宏喆　刘丽　张剑　 董得龙　 (74)专利代理 机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 专利代理师 李晶 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01)H04L 12/40(2006.01) B60L 53/66(2019.01) (54)发明名称 一种电动汽车智能充电系统及其安全防护 方法 (57)摘要 本发明涉及一种电动汽车智能充电系统及 其安全防护方法， 系统地分析了电动汽车智能充 电系统的体系架构， 针对电动汽 车智能充电系统 存在的充电安全问题， 分析充电系统的充电协 议、 充电桩内部的 、 充电桩与车联网平台通 信的安全问题， 提出基于遗传算法的模糊测试 法， 对充电协议漏洞进行检测， 提出相应的安全 防护方法， 从理论上证明了该方法的有效性； 本 发明能够实现电动汽车智能充电系统的充电协 议漏洞的实时检测， 从而在不影 响用户充电需求 的情况下提高充电系统的安全 稳定运行能力， 同 时提出有效的安全防护方法， 减 轻或解决电动汽 车充电系统的安全威胁 。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 115550069 A 2022.12.30 CN 115550069 A 1.一种电动汽车智能充电安全防护方法， 其特征在于： 所述安全防护方法采用基于遗 传算法的模糊测试法进行充电协议漏洞检测， 通过计及充电桩通信协议的漏洞检测， 对电 动汽车智能充电过程中的充电协议进行安全防护， 具体包括如下步骤： ， 在指定的时间内， 检测人员 通过BSMC中心向充电桩发送 消息， 避免测试 过程中通信中断； ， 将所有 消息放入会话池， 在固定时间内， 所有消息都按一定的时间间隔 发送出去； ， BSMC中心接受充电桩的反馈， 充电桩的反馈包括四种不同的类型； ， 通过遗传算法指导模糊器通过 产生的测试报文来引导变化方向， 的 适应度函数为： 其中， 是充电桩的反馈与发送的报文之间的时间差， 决定了函数的平缓程度， 新个 体之间的差异随着参数 的增加而减小， 根据 提到的四种不同的反馈类型， 的值所有 不同； ， 使用小生境遗传算 法维持群体多样性， 具有共 享分配的 定义一个共 享函数 ， 表示个体之间的相似性， 函数值越大， 相似性越大， 反 之亦然； 算法中 表示个体的相似性， 表示共享函数， 表示个体 在群体中的共享程度， ， 个体适应度相应调整为 。 2.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电安全防护方法， 其特征在于： 所述充电 桩四种不同的反馈包括： 延迟错误： 充电桩发送延迟错 误报文； 其他错误： 充电桩发送终止充电报文； 未反馈： 充电桩没有回复任何信息； 报文无效： 发送的数据包被丢弃。 3.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电安全防护方法， 其特征在于： 所述对电 动汽车智能充电过程充电协议进行安全防护包括充电协议增强认证、 加密通信 协议、 充电桩可信增强认证。 4.根据权利要求3所述的一种电动汽车智能充电安全防护方法， 其特征在于： 所述充电 协议增强认证分为 三类： 把控入口： 在充电桩接口处增加防火墙机制， 基于白名单的通信协议检测访 问控制策 略， 其默认的安全规则是阻断所有的通信数据包， 只 允许完全满足特定安全规则的数据包 通过防护系统， 只要不满足安全规则中的任何一项条件， 都会执 行阻断操作； 异常流量监测： 通过在 总线上设置检测点， 监控总线上的信息， 通过车辆 产 生的电子 信号的独特特性， 来对 网络中不同 发送的消息进行分析， 通过 在 总线上增加 一个监控装置来监控 产生的电信号， 监控设备采集信号特征， 建 立特征库， 与待测信号进行对比， 识别恶意 流量； 身份认证： 增加身份认证机制， 弥补 总线自带的安全缺陷， 在充电协议中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115550069 A 2增加安全的身份认证方法以增强通信协议的安全性。 5.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电安全防护方法， 其特征在于： 充电桩使 用 加密通信协议与 中心进行通信， 具体步骤如下： ， 充电桩对发送给 服务器的原文消息使用 函数， 生成摘要消息； ， 充电桩使用自己的私钥， 对摘要消息进行加密， 生成数字签名； ， 充电桩将数字签名和原文消息一 起发送给 服务器； ， 服务器收到消息后， 取出其中的数字签名， 用充电桩系统的公钥进行解密， 得 到原文消息的摘要； ， 服务器再对收到的原文消息本身使用 函数， 将得到的结果与上一步得 到的摘要 进行对比， 如果两者 一致， 则说明该充电桩是合法设备， 否则是非法设备。 6.根据权利要求3所述的一种电动汽车智能充电安全防护方法， 其特征在于： 所述充电 桩可信增强认证用于给充电桩提供可信的执行环 境， 利用 芯片和 实现身份认证和系统加固， 通过 芯片或可信执行环境 实现充电桩的可信引导， 以及充电桩与车辆联网平台之间的远程身份验证。 7.一种基于权利要求1 ‑6任一所述电动汽车智能充电安全 防护方法的充电系统， 包括 电动汽车、 充电桩、 中心、 充电卡和充电 ， 其特征在于： 电动汽车通过 协议与 充电桩通信， 协商 充电参数并创建一个充电会话连接充电桩， 来完成充电； 充电桩通过 或 与 中心通信， 在通信的过程中， 通过遗传算法 的模 糊测试法进行充电协议漏洞检测， 对电动汽车智能充电过程中的充电协议进行安全防护； 中心负责管理充电桩和充电用户， 完成连接、 关机、 付 款功能； 用户通过充电 连接充电桩进行充电， 充电桩的读卡器通过读取充电桩的充电卡信 息来验证用户的身份， 从而实现对充电状态和费用的管理。 8.根据权利要求7所述的充电系统， 其特征在于： 电动汽车智能充电系统 的充电协议为 充电桩通信协议， 为 ， 其基于 接口的扩展帧格式， 独立于动力控制系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115550069 A 3