本发明提供了一种基于信道状态信息的包级别无线设备认证方法，属于无线设备安全技术领域。该方法包括接入时认证和通信时逐包认证两个阶段：无线设备请求接入时，认证设备进入“接入”认证模式；首先采集待认证设备的CSI指纹，然后根据指纹集的标准差认证设备；认证失败则拒绝接入，成功则进入“通信”认证模式，并用CSI指纹集训练本地认证器；每当接收到一个新的数据包时，认证设备从中提取CSI并输入本地认证器进行指纹匹配；匹配成功则接受该数据包，否则丢弃。本发明提供了接入和通信两个阶段的非密码学认证方法，通用于基于OFDM技术的无线网络，同时改进的集成式认证器具有高认证时间效率和准确率，能够用于包级别认证。