本发明提出了一种基于动态超表面天线多径估计的物理层认证方法，其步骤为：首先，构建通信系统模型，包括基站Alice和用户Bob，Alice与Bob之间存在多种障碍物；其中，Alice采用超表面天线，Bob采用普通全向天线，Bob发送的信号经过多径信道到达超表面天线；其次，超表面天线在一个符号周期内快速捷变，改变接收方向图，得到采样数据；采用原子范数最小化算法对采样数据进行DOA估计，求出相应的多径信道信息；最后，根据求出的多径信道信息进行物理层认证，判断接收到的信号是否合法。本发明利用超表面天线在射频前端实现高自由度信号接收，通过快速重构天线方向图，构造高位投影空间，能够避免多径叠加造成多径信道信息损失。