A medida que continúan surgiendo problemas de autenticación de seguridad en futuras redes de comunicación inalámbrica, los investigadores están trabajando arduamente para mejorar aún más las técnicas de autenticación. Recientemente, la autenticación en la capa física (PLA) ha recibido una amplia atención por su naturaleza ligera en comparación con los métodos tradicionales de cifrado basados en claves y blockchain. Sin embargo, los mecanismos de PLA existentes basados en un umbral de decisión fijo tienen una baja confiabilidad en entornos dinámicos. Además, las soluciones de PLA suelen basarse en autenticación binaria, y estos esquemas de tipo binario no pueden proporcionar diferentes niveles de control de acceso. Para abordar estos desafíos, este artículo introduce el concepto de autenticación de seguridad jerárquica, con el objetivo de lograr acceso de autorización seguro de múltiples niveles. Con el fin de mejorar aún más la precisión de la verificación de identidad, diseñamos un modelo de Red Convolucional Mejorada con Atención (AECN) que integra el mecanismo de atención. Específicamente, al introducir una rama de puntuación de confianza, el esquema de PLA basado en AECN propuesto completa la autenticación sin un umbral, evitando así los problemas derivados de la configuración inapropiada de umbrales en los esquemas de PLA convencionales. Los resultados de la simulación muestran que nuestro marco AECN propuesto supera a los algoritmos existentes en diferentes niveles de autenticación de seguridad.