针对SKINNY加密算法在中央处理器（CPU）下实现效率偏低的问题，提出一种基于图形处理器（GPU）的快速实现方法。首先，结合SKINNY算法的结构特征提出优化方案，将5个分步操作优化整合为1个整体运算；然后，分析该算法的电子密码本（ECB）模式和计数器（CTR）模式的特性，并给出并行粒度、内存分配等并行设计方案。实验结果表明，与传统的CPU实现方法下的SKINNY算法相比，基于计算统一设备架构（CUDA）实现的SKINNY算法的效率和吞吐量得到很大提升。具体来说，当处理的数据达到16 MB及以上时，在所提实现方法下，SKINNY算法的ECB模式的加速效率提升峰值为99.85%，加速比峰值为671，CTR模式的加速效率提升峰值为99.87%，加速比峰值为765；而与已有AES-256（ECB）和SKINNY_ECB并行算法比较，新提出的SKINNY-256（ECB）并行算法的吞吐量分别是它们的吞吐量的1.29倍和2.55倍。