CN110119639A - 一种车辆充电设备防伪认证方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种车辆充电设备防伪认证方法、装置及系统，其中，该方法包括：对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪；若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配；若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。本发明实施例提高了对充电设备的防伪认证准确性，实现对充电设备的防伪保护，进而保证车辆的使用安全。

Description

一种车辆充电设备防伪认证方法、装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及新能源技术，尤其涉及一种车辆充电设备防伪认证方法、装置及系统。

背景技术

近年来，新能源汽车产业发展迅速，受动力电池系统自身特性影响，动力电池有使用寿命限制，并且寿命短于车辆使用寿命，当动力电池的容量降低30％左右的时候，动力电池就需要被换掉不能再用于车辆使用；但是，当前存在使用劣质动力电池替代原始动力电池等以次充好现象，以及与动力电池相关的电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)、充电设备等被非法使用造成动力电池的安全性问题。而当前针对动力电池系统的防伪操作基本还处于比较原始的状态，基本依靠厂家或代工厂来保证动力电池的安全性，针对动力电池本身一般还是通过防伪标志的方式进行防伪保护，安全性很低。

发明内容

本发明提供一种车辆充电设备防伪认证方法、装置及系统，以实现对动力电池等充电设备的防伪认证。

第一方面，本发明实施例提供了一种充电设备防伪认证方法，由认证设备执行，所述方法包括：

对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪；

若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配；

若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。

第二方面，本发明实施例还提供了一种充电设备防伪认证方法，由待认证设备执行，所述待认证设备中植入有防伪认证芯片；所述方法包括：

通过所述防伪认证芯片向认证设备发送数字签名验证请求，其中所述数字签名验证请求用于指示所述认证设备进行验签处理，并根据验签处理结果确定所述数字签名的真伪；

获取认证设备发送的随机数认证请求，其中所述随机数认证请求是基于随机数种子生成的；

向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，以指示所述认证设备根据所述响应信息确定所述待认证设备是否通过防伪认证。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆充电防伪认证方法，由车辆执行，所述车辆包括电池管理主板，与所述电池管理主板通信的电池管理子板，以及与所述电池管理子板通信的至少一个电池设备；所述电池管理子板中植入有子板防伪认证芯片，所述电池设备中植入有电池防伪认证芯片；所述方法包括：

通过电池管理主板对从所述子板防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理；

若所述子板防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理主板生成第一随机数种子，并基于生成的第一随机数种子对所述电池管理子板进行随机数认证；以及，

通过电池管理子板对从所述电池防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理；

若所述电池防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理子板生成第二随机数种子，并基于生成的第二随机数种子对所述电池设备进行随机数认证；

若所述电池管理子板或任一所述电池设备未通过防伪认证，则通过所述电池管理主板控制车辆处于非工作状态。

第四方面，本发明实施例还提供了一种充电设备认证装置，该装置包括：

验签请求处理模块，用于对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪；

随机数认证模块，用于若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配；

第一防伪认证确认模块，用于若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。

第五方面，本发明实施例还提供了一种充电设备认证装置，该装置包括：

验签请求发送模块，用于通过所述防伪认证芯片向认证设备发送数字签名验证请求，其中所述数字签名验证请求用于指示所述认证设备进行验签处理，并根据验签处理结果确定所述数字签名的真伪；

随机数认证请求获取模块，用于获取认证设备发送的随机数认证请求，其中所述随机数认证请求是基于随机数种子生成的；

第二防伪认证确认模块，用于向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，以指示所述认证设备根据所述响应信息确定所述待认证设备是否通过防伪认证。

第六方面，本发明实施例还提供了一种车辆充电防伪认证系统，该系统包括：电池管理防伪认证子系统和电池设备防伪认证子系统系统；其中，

所述电池管理防伪认证子系统包括电池管理主板和电池管理子板，所述电池管理子板中植入有与所述电池管理主板通信连接的子板防伪认证芯片，电池管理主板对所述子板防伪芯片进行子板防伪认证，并输出子板防伪认证结果以控制车辆的工作状态；所述子板防伪认证包括子板数字签名验签和子板随机数认证；

所述电池设备防伪子系统中植入有与所述电池管理子板通信连接的电池防伪认证芯片，电池管理子板对所述电池防伪认证芯片进行电池防伪认证，并输出电池防伪认证结果至所述电池管理主板；其中，所述电池防伪认证包括电池数字签名验签和电池随机数认证。

本发明通过在充电设备中预植入防伪认证芯片，基于防伪认证芯片对充电设备进行数字签名验证请求的验签处理以及基于随机数对充电设备进行设备公钥和设备私钥的匹配验证，解决对充电设备的防伪验证问题，提高对充电设备的防伪认证准确性，实现对充电设备的防伪保护，进而保证车辆的使用安全。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种充电设备防伪认证方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种充电设备防伪认证方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种车辆充电防伪认证方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种充电设备防伪认证装置的结构示意图；

图5是本发明实施例五提供的一种充电设备防伪认证装置的结构示意图；

图6是本发明实施例六提供的一种车辆充电防伪认证系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种充电设备防伪认证方法的流程图，本实施例可适用于需要对充电设备进行防伪验证的情况，该方法由认证设备来执行，具体包括如下步骤：

S110、对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪。

其中，防伪认证芯片可以实现认证和加密的功能，其预先植入在充电设备中，防伪认证芯片可以建立基于该芯片本身所支持的通信方式与认证设备进行通信连接。

所述充电设备可以为电池管理系统的电池管理子板，或为动力电池充电的充电设备，或动力电池本身。

示例性的，当车辆的电池管理系统采用分布式管理系统时，对车辆动力电池的验签处理由电池管理子板来执行，即此时的验证设备为电池管理子板，待验证设备为动力电池。电池管理子板与设置在动力电池中的防伪认证芯片进行数字签名验证，以确定所述数字签名的真伪。

可选的，所述数字签名验证的方法具体包括：

S111、获取待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片所发送的数字签名验证请求。

其中，所述数字签名验证请求是通过防伪认证芯片与充电设备传输的报文信息中获取的。在防伪认证芯片与充电设备通信传输的报文信息中，可以传输包括设备签名密文，设备公钥和设备的标识信息。

示例性的，当验证设备为电池管理子板，待验证设备为动力电池时，电池管理子板可以通过串行通信总线与设置在动力电池中的防伪认证芯片进行通信，基于该通信连接，电池管理子板可以获取预设在动力电池中的电池认证芯片的设备公钥和设备标识信息。

S112、根据充电设备的厂商公钥对所述数字签名验证请求中的设备签名密文进行解密，得到第一设备签名，其中所述设备签名密文是采用充电设备的厂商私钥对设备签名进行加密得到的。

每个防伪认证芯片都有两对公私钥对，其中一对为厂商公私钥对，另一对为设备公私钥对。

其中，验证设备在获取到待验证设备的设备签名密文后，使用待验证设备的厂商公钥对所述设备密文进行解密，解密得到第一设备签名，该第一设备签名用于后续的比对。

S113、对所述数字签名验证请求中的充电设备的设备公钥和充电设备的标识信息做哈希处理，得到第二设备签名。

验证设备对获取到的预设在充电设备中的防伪认证芯片的设备公钥和设备的标识信息进行哈希运算，得到第二设备签名，其中，第二设备签名用于与上述步骤中得到的第一设备签名进行比对。

示例性的，在电池子板对动力电池的防伪认证中，电池管理子板通过串行通信总线获取动力电池的数字签名验证请求。其中，数字签名验证请求中包括有设备签名密文以及防伪认证芯片的设备公钥和设备标识信息，电池管理子板根据动力电池中防伪认证芯片的厂商公钥对得到的设备签名密文进行解密，得到第一设备签名。

此外，电池管理子板对获取的动力电池中的防伪认证芯片的设备公钥和设备标识信息进行哈希计算，得到第二设备签名，将得到的第二设备签名与解密后得到的第一设备签名进行比对，来验证二者的一致性。

S114、若所述第一设备签名与所述第二设备签名一致，则确定所述数字签名为真实的数字签名。

若步骤113中得到的第一设备签名与第二设备签名的比对结果一致，则确定电池设备中的防伪认证芯片未被篡改或被伪造，该防伪认证芯片是真实有效的，即该电池设备未被篡改，是真实有效的，此时，电池管理子板通过对该电池设备的数字签名验证。否则，则确定电池设备中的防伪认证芯片被伪造，此时，直接返回认证失败的信息。

S120、若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配。

其中，所述设备私钥是被写在防伪认证芯片内的。验证设备确定所述数字签名验证请求通过后，便会生成随机数种子，并基于随机数种子对充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥进行匹配验证。若所述数字签名验证请求未通过，此时验证设备直接输出防伪认证失败的信息至上行系统，并停止对后续待认证防伪设备进行继续认证。

防伪认证芯片的标识信息存储在芯片内，可以通过通信总线等方式进行传输，因此，该身份标识信息是可以复制的，这样，伪造方只需要截获该部分通信数据，放在自己的设备中，提供相关的通信功能，便一样可以通过验证设备的随机数签名验证。因此，需要随机数验证来验证防伪认证芯片的设备公钥和设备私钥间的匹配关系。

示例性的，在电池子板对动力电池的防伪认证中，电池管理子板基于动力电池中的防伪认证芯片的设备公钥对生成的随机数种子进行加密计算，得到第一校验值；电池管理子板将基于该随机数种子生成的信息发送给动力电池中的防伪认证芯片，防伪认证芯片基于设备私钥进行解密计算，得到另外一个响应值，并将该响应值发送至电池管理子板，电池管理子板对校验值和响应值进行比对，来判断动力电池中的防伪认证芯片的设备私钥与之前进行数字签名验证所用的设备公钥是否相匹配。

可选的，基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配，包括：

S121、基于生成的随机数种子和目标椭圆曲线进行处理，得到挑战值。

其中，所述挑战值用于验证设备与待验证设备进行交互验证。

S122、向待防伪认证芯片发送所述挑战值，以指示所述防伪认证芯片根据充电设备的设备私钥对所述挑战值进行加密，得到响应值。

S123、基于生成的随机数种子、目标椭圆曲线和从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥进行处理，得到校验值。

验证设备对基于待验证设备的设备公钥以及所生成的随机数种子采用非对称椭圆加密算法计算得到校验值，校验值用于与待认证设备返回的响应值进行匹配关系的确定。

示例性的，可以采用非对称椭圆加密算法进行加密计算，具体地，椭圆曲线Ep(a,b)是验证设备和待验证设备双方提前选取好的，在该椭圆曲线上的一点G作为基点也是双方提前选取好的。充电设备在上述的数字签名验证过程中，提供了设备公钥K＝kG，其中k为私钥。

验证设备将待传输的明文编码到椭圆曲线Ep(a,b)上的一个点M，并产生一个随机整数r(r<n,n为G的阶数)，并计算rG，作为挑战值，发送给充电设备，具体地，验证设备将待传输的明文编码到椭圆曲线Ep(a,b)上的一个点M，点M即为校验值；并产生一个随机数r(r<n)；验证设备基于随机数r和加密点M计算点C1＝M+rK，C2＝rG；并将点C1和C2作为挑战值发送至充电设备；

充电设备接收到验证设备的挑战值，计算C1-kC2作为响应值并发送给验证设备。

S124、若所述响应值与所述校验值符合预设的匹配关系，则确定所述充电设备的设备公钥与所述充电设备的设备私钥相匹配。

其中，验证设备通过将得到的响应值和计算得到的校验值进行比对，判断二者是否符合预设的匹配关系，若符合预设的匹配关系，则确定所述充电设备的设备公钥与所述充电设备的设备私钥相匹配；若二者不符合预设的匹配关系，则确定所述充电设备的设备公钥与所述充电设备的设备私钥不匹配。

所述预设的匹配关系是指设备私钥与设备公钥间的数学计算关系，设备公钥是设备私钥加上数学计算而得出的，基于设备私钥很容易计算出设备公钥，但是基于设备公钥却计算不出私钥。

S130、若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。

可选的，针对动力电池等充电设备达到报废要求，需要进行报废的情况，植入在充电设备中的防伪认证芯片具备自毁功能，防止报废电池或其他充电设备被重新利用。该自毁功能不可逆，即自毁之后，无法恢复，对该防伪认证芯片的认证只能失败。

本实施例的技术方案，通过在待充电设备中预先植入防伪认证芯片，通过对防伪认证芯片进行基于数字签名的验签处理，来验证防伪认证芯片的设备公钥与数字签名的一致性，进而确定所述数字签名的真伪；如果所述数字签名为真实的数字签名，考虑到防伪认证芯片的数字签名存在被窃取的可能，数字签名被窃取后，此时数字签名验签的结果便不可靠，因而需要对充电设备进行基于随机数的设备公钥和设备私钥的匹配验证，若充电设备的设备公钥和设备私钥相匹配，则表明待认证设备为真实设备，此时充电设备通过防伪认证；本发明实施例方法通过两道程序的验证，保证了充电设备在使用前的安全性和合法性，本发明实施例方法可适用于有偷换充电设备或者伪造充电设备等情况的防伪认证，杜绝了充电设备的安全隐患问题，保证了车辆的使用安全。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种充电设备防伪认证方法的流程图，本实施例可适用于需要对充电设备进行防伪验证的情况，该方法由待认证设备来执行，具体包括如下步骤：

S210、通过所述防伪认证芯片向认证设备发送数字签名验证请求，其中所述数字签名验证请求用于指示所述认证设备进行验签处理，并根据验签处理结果确定所述数字签名的真伪。

其中，防伪认证芯片可以实现认证和加密的功能，其预先植入在待认证设备中，其通过该防伪认证芯片支持的通信方式与认证设备建立通信连接。

所述数字签名验证请求包括充电设备的设备签名密文、充电设备的设备公钥和充电设备的标识信息，所述设备签名密文是采用充电设备的厂商私钥对设备签名进行加密得到的。

示例性的，当电池管理系统采用分布式系统时，认证设备包括分布式电池管理系统的主板和子板，其中，主板用于对分布式电池管理系统的子板进行防伪认证；子板用于对电池单体或者电池模组等下一级的待认证设备进行防伪认证。

所述待认证设备包括如下至少一种：电池单体、电池模组、电池管理系统子板和高压充电线。

示例性的，对动力电池进行防伪认证的过程中，可以根据不同的防伪认证等级的需要，将防伪认证芯片布置在不同的设备中；可以在每个电池单体中植入防伪认证芯片，以提供单个电芯级的防伪功能；或者只针对整个电池模组布置一个防伪认证芯片，以提供电池模组级的防伪功能。当采用分布式电池管理系统时，还需要对分布式电池管理系统的子板进行防伪认证，此时在电池管理子板上布置一个防伪认证芯片，由电池管理系统主板作为认证方对电池管理子板进行防伪认证。

在动力电池的高压充电过程中，还可以在高压充电线上布置防伪认证芯片，此时车载充电机作为认证设备，可以防止非法的高压充电设备连接到车内，从而导致高压电池的安全问题。

S220、获取认证设备发送的随机数认证请求，其中所述随机数认证请求是基于随机数种子生成的。

只有在待认证设备通过数字签名验证的情况下，待认证设备才会运行所述随机数认证请求。

其中，所述随机数认证请求中，待认证设备采用植入在待认证设备中的防伪认证芯片的设备私钥对验证设备发送的指示信息进行解密，得到相应的响应值。

S230、向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，以指示所述认证设备根据所述响应信息确定所述待认证设备是否通过防伪认证。

可选的，向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，包括：

S231、采用充电设备的设备私钥对挑战值进行加密，得到响应值，其中，所述挑战值是根据生成的随机数种子和目标椭圆曲线进行处理得到的。

其中，验证设备根据所生成的随机数种子运行非对称椭圆加密算法，得到挑战值，并将该挑战值发送至待认证的充电设备，充电设备在接收到挑战值后，使用充电设备的设备私钥对所述挑战值运行非对称椭圆加密算法，计算得到基于该挑战值的响应值。

S232、向认证设备反馈所述响应值，以指示所述认证设备比对校验值和所述响应值是否符合预设的匹配关系，其中，所述校验值是基于生成的随机数种子、目标椭圆曲线和从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥进行处理得到的。

充电设备将计算得到的响应值发送至验证设备，验证设备对得到的响应值以及基于充电设备公钥和随机数种子利用非对称椭圆加密算法计算得到的校验值进行比对，若所述响应值与所述校验值符合预设的匹配关系，则表明所述充电设备的设备公钥与所述充电设备的设备私钥相匹配。此时，验证设备确定所述充电设备通过最终的防伪认证，从而确定所述充电设备为真实的从设备；若不符合预设的匹配关系，则说明该充电设备的设备私钥不正确，或无法反馈响应值，此时认为该充电设备不是真实的从设备。

示例性的，所述预设的匹配关系可以为充电设备的设备私钥和设备公钥之间的匹配关系，或者基于非对称椭圆加密算法生成的匹配关系等，凡是能实现将校验值与响应值进行匹配认定的方法都可以作为本发明实施例的匹配关系，本实施例对此不作限定。

本实施例的技术方案，通过在待认证设备中预先植入防伪认证芯片，将防伪认证芯片的设备公钥、设备标识信息作为待认证设备的相关信息，通过与认证设备进行相应的信息交互，实现认证设备对待认证设备的验签处理，来完成对待验证设备的设备公钥和数字签名的一致性验证，进而确定待认证设备的数字签名的真伪；若数字签名请求未被篡改或伪造，即该数字签名是真实有效的数字签名，则验证设备对待验证设备进行随机数验证，来验证待认证设备的设备公钥与设备私钥的匹配性，避免了因为防伪认证芯片的身份信息被非法复制或窃取而导致防伪认证芯片的设备标识信息被泄露，致使数字签名验签结果不可靠的问题。本发明实施例通过双重的验证，提高了对待认证设备的防伪验证的准确性，有效避免了因为充电设备被伪造或者被非法偷换而导致的充电设备的安全隐患，保证了车辆的使用安全。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种车辆充电防伪认证方法的流程图，本实施例可适用于需要对车辆的电池管理系统以及电池设备进行防伪验证的情况，在车辆的电池管理系统采用分布式系统时，所述车辆包括电池管理主板，与所述电池管理主板通信的电池管理子板，以及与所述电池管理子板通信的至少一个电池设备；所述电池设备可以为所述车辆的电池模组，或者可以为所述车辆的电池模组中的电池本体。所述电池管理子板中植入有子板防伪认证芯片，所述电池设备中植入有电池防伪认证芯片；该方法由车辆来执行，具体包括如下步骤：

S310、通过电池管理主板对从所述子板防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理。

其中，当电池管理系统采用分布式系统时，电池管理系统的主板负责对电池管理系统的子板进行验签处理。具体方法与上述实施例中数字签名验证的方法相同，通过数字签名请求验证，来确定所述电池管理子板的数字签名的真伪。

S320、若所述子板防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理主板生成第一随机数种子，并基于生成的第一随机数种子对所述电池管理子板进行随机数认证；以及，

通过电池管理子板对从所述电池防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理。

其中，只有在电池管理子板的数字签名验签通过后，电池管理主板才会对电池管理子板进行随机数认证。通过随机数认证，电池管理主板可以确认所述电池管理子板中的访问认证芯片的设备公钥与设备私钥是否相匹配。

当然，电池管理子板对电池防伪认证芯片的数字签名验证可以与电池管理主板对子板防伪认证芯片的数字签名验证同时进行，本实施例对此不作限制。

S330、若所述电池防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理子板生成第二随机数种子，并基于生成的第二随机数种子对所述电池设备进行随机数认证。

其中，电池管理子板对电池设备的随机数认证的方法与上述实施例中随机数认证的方法相同，本实施例对此不作限制。

只有在电池管理子板通过了对电池防伪认证芯片的数字签名验证通过后，电池管理子板才会对电池防伪认证芯片进行随机数认证。通过随机数认证，电池管理子板可以确认所述电池防伪认证芯片的设备公钥与设备私钥是否相匹配。

在电池管理子板通过了对电池防伪认证芯片的数字验证，以及电池管理主板通过了对子板防伪认证芯片的数字验证后，电池管理子板对电池防伪认证芯片的随机数认证，以及电池管理主板对子板防伪认证芯片的随机数认证可以同时进行，本实施例对此不作限制。

示例性的，所述车辆处于非工作状态可以为通过电池管理主板拒绝来自车辆的高压上电请求，并进行报警；或者可以为，在进行对动力电池的充电作业时，通过电池管理主板拒绝来自充电设备的高压充电请求，并进行报警。

S340、若所述电池管理子板或任一所述电池设备未通过防伪认证，则通过所述电池管理主板控制车辆处于非工作状态。

可选的，在车辆采用集中式电池管理系统时，所述车辆包括电池管理主板，以及与所述电池管理主板通信的至少一个电池设备。由电池管理主板直接对电池防伪认证芯片进行数字签名验证和随机数验证，来完成对电池设备的防伪认证，相应地，所述方法包括：

通过电池管理主板对从所述电池防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理；

若所述电池防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理子板生成随机数种子，并基于生成的随机数种子对所述电池设备进行随机数认证；

若任一所述电池设备未通过防伪认证，则通过所述电池管理主板控制车辆处于非工作状态。

本发明实施例通过在电池管理子板和电池设备中植入防伪认证芯片，在车辆使用分布式电池管理系统时，通过电池管理主板对子板防伪认证芯片进行防伪认证，以及通过电池管理子板对电池防伪认证芯片进行防伪认证，完成对电池管理系统以及电池设备的防伪认证；或者在车辆使用集中式电池管理系统时，通过电池管理主板直接对电池防伪认证芯片进行防伪认证，避免了因为电池设备被伪造或者不符合规定的充电设备在作业时对车辆造成损害，以及给车辆带来安全隐患，根本上保证了车辆的安全运行。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种充电设备防伪认证装置的结构示意图，可配置在认证设备中。如图4所示，该装置具体包括验签请求处理模块410、随机数认证模块420和第一伪认证确认模块430，其中：

验签请求处理模块410，用于对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪。

随机数认证模块420，用于若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配。

第一伪认证确认模块430，用于若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。

可选的，所述验签请求处理模块410具体用于：

获取待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片所发送的数字签名验证请求；

根据充电设备的厂商公钥对所述数字签名验证请求中的设备签名密文进行解密，得到第一设备签名，其中所述设备签名密文是采用充电设备的厂商私钥对设备签名进行加密得到的；

对所述数字签名验证请求中的充电设备的设备公钥和充电设备的标识信息做哈希处理，得到第二设备签名；

若所述第一设备签名与所述第二设备签名一致，则确定所述数字签名为真实的数字签名。

可选的，所述随机数认证模块420具体用于：

基于生成的随机数种子和目标椭圆曲线进行处理，得到挑战值；

向待防伪认证芯片发送所述挑战值，以指示所述防伪认证芯片根据充电设备的设备私钥对所述挑战值进行加密，得到响应值；

基于生成的随机数种子、目标椭圆曲线和从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥进行处理，得到校验值；

若所述响应值与所述校验值符合预设的匹配关系，则确定所述充电设备的设备公钥与所述充电设备的设备私钥相匹配。

本发明实施例所提供的充电设备防伪认证装置可执行本发明实施例所提供的基于认证设备的充电设备防伪认证方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种充电设备防伪认证装置的结构示意图，可配置在待认证设备中。如图5所示，该装置具体包括：验签请求发送模块510、随机数认证请求获取模块520和第二防伪认证确认模块530，其中：

验签请求发送模块510，用于通过所述防伪认证芯片向认证设备发送数字签名验证请求，其中所述数字签名验证请求用于指示所述认证设备进行验签处理，并根据验签处理结果确定所述数字签名的真伪，所述数字签名验证请求包括充电设备的设备签名密文、充电设备的设备公钥和充电设备的标识信息，所述设备签名密文是采用充电设备的厂商私钥对设备签名进行加密得到的。

随机数认证请求获取模块520，用于获取认证设备发送的随机数认证请求，其中所述随机数认证请求是基于随机数种子生成的，所述随机数认证请求中包括对生成的随机数种子和目标椭圆曲线进行处理，得到校验值。

第二防伪认证确认模块530，用于向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，以指示所述认证设备根据所述响应信息确定所述待认证设备是否通过防伪认证。

可选的，所述第二防伪认证确认模块530具体用于：

采用充电设备的设备私钥对所述挑战值进行加密，得到响应值；

向认证设备反馈所述响应值，以指示所述认证设备比对校验值和所述响应值是否符合预设的匹配关系，其中，所述校验值是基于生成的随机数种子、目标椭圆曲线和从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥进行处理得到的。

本发明实施例所提供的充电设备防伪认证装置可执行本发明实施例所提供的基于待认证设备的充电设备防伪认证方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例六

图6是本发明实施例六提供的一种车辆充电防伪认证系统的结构示意图，所述系统包括：电池管理防伪认证子系统和电池设备防伪认证子系统系统；其中，

所述电池管理防伪认证子系统包括电池管理主板和电池管理子板，所述电池管理子板中植入有与所述电池管理主板通信连接的子板防伪认证芯片，电池管理主板对所述子板防伪芯片进行子板防伪认证，并输出子板防伪认证结果以控制车辆的工作状态；所述子板防伪认证包括子板数字签名验签和子板随机数认证；

所述电池设备防伪子系统中植入有与所述电池管理子板通信连接的电池防伪认证芯片，电池管理子板对所述电池防伪认证芯片进行电池防伪认证，并输出电池防伪认证结果至所述电池管理主板；其中，所述电池防伪认证包括电池数字签名验签和电池随机数认证。

可选的，所述车辆充电防伪认证系统可以根据车辆的电池管理系统的结构进行优化，当车辆使用的是集中式电池管理系统时，本发明实施例所述的车辆充电防伪认证系统可以为电池设备防伪认证系统，所述电池设备防伪子系统中植入有电池防伪认证芯片，所述电池防伪认证芯片直接与电池管理系统的主板进行通信，电池管理主板对所述电池防伪认证芯片进行防伪认证，并输出电池防伪认证结果至车辆系统，以根据电池的防伪认证结果控制车辆的工作状态。

可选的，所述车辆充电防伪认证系统还可以根据车辆的使用状态进行优化，当车辆连接外部高压电源进行充电时，可以在高压充电线上布置防伪认证芯片，采用相同的防伪认证方法，可以防止非法的高压充电设备连接到车内，对电池设备造成安全问题。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种充电设备防伪认证方法，其特征在于，由认证设备执行，所述方法包括：

对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪；

若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配；

若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，包括：

获取待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片所发送的数字签名验证请求；

根据充电设备的厂商公钥对所述数字签名验证请求中的设备签名密文进行解密，得到第一设备签名，其中所述设备签名密文是采用充电设备的厂商私钥对设备签名进行加密得到的；

对所述数字签名验证请求中的充电设备的设备公钥和充电设备的标识信息做哈希处理，得到第二设备签名；

若所述第一设备签名与所述第二设备签名一致，则确定所述数字签名为真实的数字签名。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配，包括：

基于生成的随机数种子和目标椭圆曲线进行处理，得到挑战值；

向待防伪认证芯片发送所述挑战值，以指示所述防伪认证芯片根据充电设备的设备私钥对所述挑战值进行加密，得到响应值；

基于生成的随机数种子、目标椭圆曲线和从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥进行处理，得到校验值；

若所述响应值与所述校验值符合预设的匹配关系，则确定所述充电设备的设备公钥与所述充电设备的设备私钥相匹配。

4.一种充电设备防伪认证方法，其特征在于，由待认证设备执行，所述待认证设备中植入有防伪认证芯片；所述方法包括：

通过所述防伪认证芯片向认证设备发送数字签名验证请求，其中所述数字签名验证请求用于指示所述认证设备进行验签处理，并根据验签处理结果确定所述数字签名的真伪；

获取认证设备发送的随机数认证请求，其中所述随机数认证请求是基于随机数种子生成的；

向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，以指示所述认证设备根据所述响应信息确定所述待认证设备是否通过防伪认证。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数字签名验证请求包括充电设备的设备签名密文、充电设备的设备公钥和充电设备的标识信息，所述设备签名密文是采用充电设备的厂商私钥对设备签名进行加密得到的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述随机数认证请求中包括对生成的随机数种子和目标椭圆曲线进行处理，得到挑战值；

向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，包括：

采用充电设备的设备私钥对所述挑战值进行加密，得到响应值；

向认证设备反馈所述响应值，以指示所述认证设备比对校验值和所述响应值是否符合预设的匹配关系，其中，所述校验值是基于生成的随机数种子、目标椭圆曲线和从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥进行处理得到的。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待认证设备包括如下至少一种：电池单体、电池模组、电池管理系统子板和高压充电线。

8.一种车辆充电防伪认证方法，其特征在于，由车辆执行，所述车辆包括电池管理主板，与所述电池管理主板通信的电池管理子板，以及与所述电池管理子板通信的至少一个电池设备；所述电池管理子板中植入有子板防伪认证芯片，所述电池设备中植入有电池防伪认证芯片；所述方法包括：

通过电池管理主板对从所述子板防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理；

若所述子板防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理主板生成第一随机数种子，并基于生成的第一随机数种子对所述电池管理子板进行随机数认证；以及，

通过电池管理子板对从所述电池防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理；

若所述电池防伪认证芯片通过验签，则通过电池管理子板生成第二随机数种子，并基于生成的第二随机数种子对所述电池设备进行随机数认证；

若所述电池管理子板或任一所述电池设备未通过防伪认证，则通过所述电池管理主板控制车辆处于非工作状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述电池设备是所述车辆的电池模组；或者，

所述电池设备是所述车辆的电池模组中的电池本体。

10.一种充电设备认证装置，其特征在于，包括：

验签请求处理模块，用于对从待认证充电设备中预植入的防伪认证芯片获取的数字签名验证请求进行验签处理，以确定所述数字签名的真伪；

随机数认证模块，用于若所述数字签名为真实的数字签名，生成随机数种子，并基于生成的随机数种子确定从所述数字签名验证请求中获取的充电设备的设备公钥和所述防伪认证芯片中预置的充电设备的设备私钥是否匹配；

第一防伪认证确认模块，用于若充电设备的设备公钥和充电设备的设备私钥匹配，则确定所述待认证充电设备通过防伪认证。

11.一种充电设备认证装置，其特征在于，包括：

验签请求发送模块，用于通过所述防伪认证芯片向认证设备发送数字签名验证请求，其中所述数字签名验证请求用于指示所述认证设备进行验签处理，并根据验签处理结果确定所述数字签名的真伪；

随机数认证请求获取模块，用于获取认证设备发送的随机数认证请求，其中所述随机数认证请求是基于随机数种子生成的；

第二防伪认证确认模块，用于向认证设备反馈随机数认证请求的响应信息，以指示所述认证设备根据所述响应信息确定所述待认证设备是否通过防伪认证。

12.一种车辆充电防伪认证系统，其特征在于，包括：电池管理防伪认证子系统和电池设备防伪认证子系统系统；其中，

所述电池管理防伪认证子系统包括电池管理主板和电池管理子板，所述电池管理子板中植入有与所述电池管理主板通信连接的子板防伪认证芯片，电池管理主板对所述子板防伪芯片进行子板防伪认证，并输出子板防伪认证结果以控制车辆的工作状态；所述子板防伪认证包括子板数字签名验签和子板随机数认证；

所述电池设备防伪子系统中植入有与所述电池管理子板通信连接的电池防伪认证芯片，电池管理子板对所述电池防伪认证芯片进行电池防伪认证，并输出电池防伪认证结果至所述电池管理主板；其中，所述电池防伪认证包括电池数字签名验签和电池随机数认证。